【python-opneCV】カラー画像から指定した色だけを取り出す方法！

この記事では以下の画像のようにある画像内の指定した色だけを取り出す方法をご紹介していきます。

今回は中学校の美術の授業で習った１２色相環に含まれる色で抽出できるようになっています。

以下が先ほどのサンプル画像を１２色相環の各色に分割した出力結果です。

あなたのやりたいこと一致していれば、ぜひ続きをご覧ください。

それでは早速やっていきましょう。

※この作業をpythonというプログラミング言語を用いて実行していきます。インストールから始めたい方は以下からご覧ください。

Pythonプログラミングの始め方！インストール方法から実行まで！

必要なライブラリ一覧
カラー画像から指定色を取り出すサンプルコード
色抽出のサンプルコードの実行結果
おわりに

必要なライブラリ一覧

今回の記事では以下の２つのライブラリを使用します。

〇openCV

〇numpy

numpy はAnacondaを使用すればあらかじめインストールされていますが、openCVは自分で追加インストールが必要です。

openCVのインストール方法については以下の記事で解説しています。

【Python-OpenCV】インストール方法、バージョン確認、使用時の注意点

カラー画像から指定色を取り出すサンプルコード

早速ですが、以下が冒頭に紹介した処理を実施してくれるサンプルコードです。

import cv2
import numpy as np

#情報を入力する
file_name='sample.jpg'
color='yellow'

#色を算出する関数
def index_judge(color):
    color_wheel=['red','red-orange','yellow-orange',
                 'yellow','yellow-grren','green',
                 'blue-green','green-blue','blue',
                 'blue-violet','violet','red-violet']
    index_value=color_wheel.index(color)
    hmax=7.5*(2*index_value+1)
    hmin=7.5*(2*index_value-1)
    return hmax,hmin,index_value
    
#画像の読み込み⇒加工
img=cv2.imread(file_name,cv2.IMREAD_COLOR)
hmax,hmin,index_value=index_judge(color)
imghsv = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2HSV)
upper=np.where((imghsv[:,:,0]>hmax),0,1)
if color=='red':
    lower=np.where((imghsv[:,:,0]<hmin)&(imghsv[:,:,0]>hmax),0,1)
else:
    lower=np.where((imghsv[:,:,0]<hmin),0,1)
imghsv[:,:,2]=imghsv[:,:,2]*upper*lower
final_img = cv2.cvtColor(imghsv, cv2.COLOR_HSV2BGR)
#画像の読み込み⇒加工
cv2.imwrite(str(index_value).zfill(2)+color+'.jpg',final_img)

やっていることを簡単に解説しておきます。

①画像を読み込みます。

②取り出したい色のH（色相）を算出します。

※画像の出力形式のひとつにHSV形式というものがあります。このHSV形式では、H(色相)という数値が割り当てられており、赤が０、青が１２０といった形で色を数値化することが可能です。

③読み込んだ画像をHSV形式に変換します。

④③のH値と②で算出したH値を比較し、数値が近い場所はそのまま、外れていれば黒く塗りつぶします。

やっかいなことにこのHSV形式では、赤色の領域が２つ存在しています。（0~7.5と172.5~180)

このあたりをうまく処理するために途中にIF文を挟んでいます。

ざっくりと処理内容はこんな感じですね。

取り出したい色を指定している’color’の変数には、以降の’color_wheel’リストの中の色を入力していなければエラーになりますのでご注意ください。

またベースとなる画像(sample.jpg)はプログラムの実行フォルダ内にあることを想定して書いています。