【Python】グレースケール・HSV・Lab変換｜OpenCVによるカラー画像処理

2022年7月9日

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こんな方におすすめ

Pythonによる画像処理に興味がある。
カラー画像をモノクロ・HSV・L*a*b空間に変換する方法が知りたい。

OpenCVとは

OpenCV(Open Source Computer Vision Library)とは、画像処理やコンピュータビジョンの分野で広く活用されているオープンソースライブラリです。画像データの数値処理に強いのが特徴であり、高度な統計アルゴリズムも多数含まれていることから、近年機械学習の分野でも広く利用されています。

本記事では、画像のカラー変換処理について解説します。具体的に以下を言及します。

モノクロ（グレースケール）
HSV
L*a*b
RGB2BGR

【Python】OpenCVによる画像変換｜モノクロ（グレースケール）

PythonのOpenCVライブラリを用いてグレースケール画像に変換する方法を解説します。

画像指定部分にグレースケール化したい画像のディレクトリを指定し、以下を実行してみましょう。

import cv2

# 画像指定
img = cv2.imread("image_data.jpg")

# グレースケールに変更
gray_img = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 画像情報
print("(高さ, 幅, 色)="+str(gray_img.shape))

# 画像出力
cv2.imshow("img",gray_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

画像のグレースケール化はcv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY)をもとに実現できます。また、別解として以下のコードでもグレースケール化が可能です。

import cv2

# 画像指定｜第二引数にゼロを付与するとグレースケール可
img = cv2.imread("image_data.jpg", 0)

# 画像出力
cv2.imshow("img",img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

【Python】OpenCVによる画像変換｜HSV

PythonのOpenCVライブラリを用いてHSV空間に変換する方法を解説します。以下を実行してみましょう。

import cv2

# 画像指定
img = cv2.imread("image_data.jpg")

#hsv変換
hsv_img  = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2HSV)

# 画像情報
print("(高さ, 幅, 色)="+str(hsv_img.shape))

# 画像出力
cv2.imshow("img",hsv_img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

【Python】OpenCVによる画像変換｜Lab*

PythonのOpenCVライブラリを用いてL*a*b*空間に変換する方法を解説します。以下を実行してみましょう。

import cv2

# 画像指定
img = cv2.imread("image_data.jpg")

# 画像変換
img  = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2LAB)

# 画像情報
print("(高さ, 幅, 色)="+str(img.shape))

# 画像出力
cv2.imshow("img",img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

【Python】OpenCVによる画像変換｜RGB→BGR

PythonのOpenCVライブラリを用いて色チャネルを変換（RGB→BGR）したい場合、次のように記述します。

import cv2

# 画像指定
img = cv2.imread("image_data.jpg")

# 変換
img  = cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_RGB2BGR)

# 画像情報
print("(高さ, 幅, 色)="+str(img.shape))

# 画像出力
cv2.imshow("img",img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

【参考】Python・OpenCVを用いた画像処理

当サイトでは、PythonのOpenCVライブラリを用いた画像処理ノウハウを多数公開しています。

用途	【Python×OpenCV】記事名
画像変換	画像のリサイズ・拡大・縮小
画像変換	画像の回転・反転・平行移動｜アフィン変換
画像変換	画像の明るさ調節｜ガンマ補正
画像変換	グレースケール・HSV・Lab｜色空間の変換
画像変換	モノクロ（白黒）画像変換｜2値化処理
画像変換	ヒストグラムの描画・ヒストグラム均一化処理
画像変換	画像上にテキスト・図形（直線・長方形・円）を描画
画像変換	画像の透視変換・遠近法
画像変換	画像のノイズ除去・平滑化
画像変換	画像の畳み込み（空間フィルタリング）
特徴抽出	エッジの検出方法