OpenCVとは？できることや特徴、開発に役立つ使い方とメリット・デメリットをわかりやすく解説
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OpenCVは、プログラミング初心者でも気軽に画像処理・画像解析を行うことができる、とても利便性の高いライブラリです。
そのため、世界中で多くの研究者や学者などが利用しており、豊富な機能も搭載されています。
今回は、OpenCVでできることや特徴、開発に役立つ使い方とメリット・デメリットについてわかりやすく解説します。
OpenCVとは？
OpenCVとは、Intelが開発した画像処理・画像解析のためのオープンソースのライブラリのことです。
正式名称は、「Open Source Computer Vision Library(オープン・ソース・コンピュータ・ビジョン・ライブラリ)」になります。
このOpenCVは、誰でも無料で利用することができ、利用用途も趣味や娯楽から商用利用まで幅広く対応しています。
さらに、プログラミングの知識があまりない方でも気軽に利用できることから、世界中で多くのユーザーに利用されています。
OpenCVの特徴
OpenCVは、誰でも気軽に高度な画像処理・画像解析ができるようにオープンソースで提供されているライブラリです。
無料で利用することができ、趣味からビジネスにまで幅広く活用することができ、ロボット工学やシステム開発、プログラミング学習などの目的にも利用できます。
さらに、WindowsやLinux、iOSやAndroidなどさまざまなOSに対応していることが特徴的です。
そのため、OpenCVはとても利便性が高いライブラリになります。
OpenCVでできること
OpenCVでは、さまざまな機能が搭載されており、高度な画像処理・画像解析ができます。
そんなOpenCVでできることは、主に以下の通りです。
- 画像の読み込み・表示
- 画像の作成・保存
- 画像のトリミング・重ね合わせ
- 画像の回転・上下・左右反転
- グレースケール変換・色チャンネル分解・減色処理
- モザイク処理・マスク処理
- 2枚の画像を合成
- 図形・文字の描画
- ノイズ除去・平滑化・ぼかしフィルタ
- 物体検出
- テンプレートマッチングなど
OpenCVには、以上のような機能が搭載されているので、幅広い画像処理・画像解析ができます。
OpenCVのメリット
OpenCVは、誰でも簡単に利用することができるオープンソースのライブラリであり、さまざまな機能が搭載されています。
そんなOpenCVを利用することで、具体的にどのようなメリットがあるのか気になる方も多くいます。
ここでは、OpenCVのメリットについて解説します。
画像処理の準備作業が簡単にできる
OpenCVは、画像処理の準備作業が簡単にできるというメリットがあります。
画像処理には、ノイズが含まれた画像の処理や画像の加工、データオーグメンテーションなどの前準備が必要です。
この前処理をしっかりと行わなければ、高度な画像処理が行えませんが、前処理にはかなり手間がかかるので、初めて画像処理を行う方には難しい作業でもあります。
OpenCVでは、簡単に準備作業が行えるので、スムーズに画像処理に必要な画像のみを揃えることが可能です。
インストールが簡単にできる
OpenCVでPythonを利用する場合は、Python向けの専用パッケージが提供されているので、簡単にインストールできます。
Python向けの専用パッケージは、モジュールをインストールするだけで利用可能です。
インストール方法も、Windowsなら「pipコマンド」、MacOSなら「Homebrew」を用いてbrewコマンドを打ち込むだけで行えます。
さらに、Python向けの専用パッケージは使い方も簡単なので、初心者でもインストール後にすぐに利用できるようになります。
そのため、OpenCVをインストールする場合は、Python向けの専用パッケージをインストールしてみることをおすすめします。
初心者でも簡単に扱うことができる
OpenCVは、初心者でも簡単に扱うことができるので、これから画像処理を始めようと考えている方は、インストールしてみてください。
画像処理では、画像処理に必要な準備作業や物体検出、画像加工などはプログラミングを行わなければ、実行することができません。
しかし、必要な機能が搭載されているライブラリであるOpenCVであれば、プログラミングができなくても簡単に画像処理が可能です。
そのため、OpenCVはプログラミング初心者が画像処理を行うためにとても効果的なライブラリでもあります。
AR・VR開発に活用できる
OpenCVは、画像処理・画像解析だけでなく、AR・VA開発にも活用できます。
OpenCVは、AR・VR開発に用いられることの多い物体の位置情報や動作の解析、物体の追跡が可能です。
さらに、UnityというAR・VR開発に用いられるソフトウェアには、「OpenCV for Unity」という外部プラグインがあります。
そのため、OpenCVを用いることでAR・VR開発も行うことが可能です。
クラス分類のための物体検出に利用できる
画像処理のクラス分類では、CNN(畳み込みニューラルネットワーク)を利用します。
このクラス分類に必要な物体検出にもOpenCVは利用できるので、とても便利です。
OpenCVにデフォルトで搭載されている物体検出によってCNNを利用したクラス分類が行えます。
そのため、初心者でもしっかりと画像処理に必要な作業を実行することが可能です。
豊富なライブラリと組み合わせられる
OpenCVは、豊富なライブラリと組み合わせて利用できるというメリットもあります。
例えば、OpenCVでPythonを利用する場合であれば、高機能な計算処理ができるライブラリ「Scipy」や「Mumpy」などと組み合わせることが可能です。
以上のようなライブラリと組み合わせて利用することで、高い精度での画像処理を実現させることができるので、初心者でも気軽に作業が行えます。
そのため、OpenCVをインストールする場合は、ライブラリと組み合わせて利用してみることをおすすめします。
OpenCVのデメリット
OpenCVは、初心者でも簡単にインストールや画像処理の準備作業、画像処理作業が行えます。
さらに、趣味や娯楽目的から商用利用まで幅広い活用用途を実現できます。
ただ、「contrib」にあるモジュールを商用利用する場合は、ライセンスの問題が発生するリスクがあります。
そのため、これからOpenCVを商用利用する際は、以上のデメリットをしっかりと理解した上で活用するようにしましょう。
OpenCVの学習方法
OpenCVは、初心者でも気軽に利用することができる画像処理・画像解析のオープンソースのライブラリです。
ただ、OpenCVに必要な最低限の知識やスキルは身に付けておく必要があるので、しっかりと学習しておきましょう。
ここでは、OpenCVの学習方法について解説します。
セミナーで学習する
OpenCVについて学習したい方は、OpenCVや画像処理、AIに関するセミナーに参加することで学習することが可能です。
セミナーでは、プロのエンジニアやAI研究者などによる講習を受けることができるので、OpenCVの知識を身に付けたい方には、とても効果的な方法になります。
さらに、前提知識のない初心者の方であっても、基礎からしっかりと講習を受けられるので、安心してセミナーに参加できます。
そのため、気になる方は開催されているセミナーを調べて申し込みしてみることをお勧めします。
書籍で学習する
OpenCVに関する書籍は数多く出版されているので、書籍でも効率的に学習することができます。
さらに、セミナーとは違い自分の好きなタイミングやペースで学習できるので、ゆっくりと学習を進めることが可能です。
書籍は、初心者向けから上級者向けのものや言語別の専門書まで幅広くあるので、自分の学習したい内容に合わせて購入してみることをおすすめします。
また、OpenCVに関する書籍と合わせて、プログラミングやAI、画像処理に関する書籍も購入することで、より幅広い知識を身に付けられます。
インターネットを使って学習する
OpenCVに関する情報は、WebサイトやYouTubeなどのインターネット上にも大量にあります。
さらに、ほとんどの情報が無料で公開されているので、セミナーや書籍による学習と違い全て無料で完結させることが可能です。
また、インターネット環境がある状況であれば、いつでもどこでも気軽に学習を進めることができるので、とても効率的に学習ができます。
そのため、インターネットからOpenCVに関する情報収集をすることも効果的な学習方法の1つです。
OpenCVのインストール方法
OpenCVをこれから利用しようと考えている方の中には、どのようにしてインストールすればいいのかわからない方もいます。
ここでは、OpenCVのインストール方法について解説します。
Windowsでのインストール方法
OpenCVをWindowsでインストールする場合は、以下の通りです。
- コマンドプロンプトからpipコマンドを使用して「pip install opencv-python」と入力する
- OpenCVがインストールできているか確認して問題なければ完了
WindowsでOpenCVのインストールを行う際は、以上の方法を試してみてください。
macOSでのインストール方法
macOSでインストールする場合は、以下の通りです。
- パッケージ管理ツール「Homebrew」をインストールしてOpenCVのインストールが失敗しないようにしておく
- 「Homebrew」のインストール後にターミナルから「brew install opencv」を実行する
- OpenCVが問題なくインストールできれいれば完了
macOSからインストールを行う際は、以上の方法を試してみてください。
まとめ
OpenCVは、初心者でも気軽に利用することができる画像処理・画像解析のオープンソースライブラリです。
幅広い用途で活用することができ、初心者が画像処理を始めるための入口としても利用できます。
ただ、しっかりと知識を身に付けてインストールしなければ、十分に機能を扱うことが難しいです。
そのため、これからOpenCVを利用する方はしっかりと学習してからインストールしましょう。
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