アニメーション画像ファイルの取り扱い

目次

• 目的
• ソースコード
• 解説
• Animation構造体の初期化
• フレームの読み込み
• フレームの表示
• アニメーションの保存
• まとめ

原著者	Suleyman Turkmen (ChatGPTの協力による)
互換性	OpenCV >= 4.11

目的

このチュートリアルでは、次の方法を学ぶ:

• cv::imreadanimation を使って、アニメーション画像ファイルからフレームを読み込む。
• cv::Animation 構造体の構造とパラメータを理解する。
• アニメーションから個々のフレームを表示する。
• cv::imwriteanimation を使って、cv::Animation をファイルに書き込む。

ソースコード

C++

• ダウンロード可能なコード: こちらをクリック
• コードの概観:

  #include <opencv2/highgui.hpp>
  #include <opencv2/imgcodecs.hpp>
  #include <opencv2/imgproc.hpp>
  #include <iostream>
   
  using namespace cv;
   
  int main( int argc, const char** argv )
  {
   std::string filename = argc > 1 ? argv[1] : "animated_image.webp";
   
   if (argc == 1)
   {
   Animation animation_to_save;
   Mat image(128, 256, CV_8UC4, Scalar(150, 150, 150, 255));
   int duration = 200;
   
   for (int i = 0; i < 10; ++i) {
   animation_to_save.frames.push_back(image.clone());
   putText(animation_to_save.frames[i], format("Frame %d", i), Point(30, 80), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.5, Scalar(255, 100, 0, 255), 2);
   animation_to_save.durations.push_back(duration);
   }
   imwriteanimation("animated_image.webp", animation_to_save, { IMWRITE_WEBP_QUALITY, 100 });
   }
   
   Animation animation;
   
   bool success = imreadanimation(filename, animation);
   if (!success) {
   std::cerr << "Failed to load animation frames\n";
   return -1;
   }
   
   while (true)
   for (size_t i = 0; i < animation.frames.size(); ++i) {
   imshow("Animation", animation.frames[i]);
   int key_code = waitKey(animation.durations[i]); // Delay between frames
   if (key_code == 27)
   exit(0);
   }
   
   return 0;
  }

Python

• ダウンロード可能なコード: こちらをクリック
• コードの概観:

  import cv2 as cv
  import numpy as np
   
  def main(filename):
   
   if filename == "animated_image.webp":
   # Create an Animation instance to save
   animation_to_save = cv.Animation()
   
   # Generate a base image with a specific color
   image = np.full((128, 256, 4), (150, 150, 150, 255), dtype=np.uint8)
   duration = 200
   frames = []
   durations = []
   
   # Populate frames and durations in the Animation object
   for i in range(10):
   frame = image.copy()
   cv.putText(frame, f"Frame {i}", (30, 80), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.5, (255, 100, 0, 255), 2)
   frames.append(frame)
   durations.append(duration)
   
   animation_to_save.frames = frames
   animation_to_save.durations = durations
   
   # Write the animation to file
   cv.imwriteanimation(filename, animation_to_save, [cv.IMWRITE_WEBP_QUALITY, 100])
   
   
   
   animation = cv.Animation()
   
   
   
   success, animation = cv.imreadanimation(filename)
   if not success:
   print("Failed to load animation frames")
   return
   
   
   
   while True:
   for i, frame in enumerate(animation.frames):
   cv.imshow("Animation", frame)
   key_code = cv.waitKey(animation.durations[i])
   if key_code == 27: # Exit if 'Esc' key is pressed
   return
   
   
  if __name__ == "__main__":
   import sys
   main(sys.argv[1] if len(sys.argv) > 1 else "animated_image.webp")

解説

Animation構造体の初期化

アニメーション画像ファイルのフレームを保持するために、cv::Animation 構造体を初期化する。

C++

 Animation animation;

Python

    animation = cv.Animation()

フレームの読み込み

cv::imreadanimation を使って、指定したファイルからフレームを読み込む。ここでは、アニメーションWebP画像からすべてのフレームを読み込む。

C++

 bool success = imreadanimation(filename, animation);
 if (!success) {
        std::cerr << "Failed to load animation frames\n";
 return -1;
    }

Python

    success, animation = cv.imreadanimation(filename)
 if not success:
        print("Failed to load animation frames")
 return

フレームの表示

animation.frames ベクトル内の各フレームは、独立した画像として表示できる。このループは各フレームを反復処理し、短い遅延を入れてウィンドウに表示することでアニメーションをシミュレートする。

‍注意: cv::Animation のフレームの長さはミリ秒で表される。cv::waitKey を使って手動でフレームを表示する場合は、元のアニメーションのタイミングを保つために対応する長さの値を使用すること。

C++

 while (true)
 for (size_t i = 0; i < animation.frames.size(); ++i) {
 imshow("Animation", animation.frames[i]);
 int key_code = waitKey(animation.durations[i]); // Delay between frames
 if (key_code == 27)
            exit(0);
    }

Python

 while True:
 for i, frame in enumerate(animation.frames):
 cv.imshow("Animation", frame)
            key_code = cv.waitKey(animation.durations[i])
 if key_code == 27:  # Exit if 'Esc' key is pressed
 return

アニメーションの保存

C++

 if (argc == 1)
    {
 Animation animation_to_save;
 Mat image(128, 256, CV_8UC4, Scalar(150, 150, 150, 255));
 int duration = 200;
 
 for (int i = 0; i < 10; ++i) {
            animation_to_save.frames.push_back(image.clone());
 putText(animation_to_save.frames[i], format("Frame %d", i), Point(30, 80), FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.5, Scalar(255, 100, 0, 255), 2);
            animation_to_save.durations.push_back(duration);
        }
 imwriteanimation("animated_image.webp", animation_to_save, { IMWRITE_WEBP_QUALITY, 100 });
    }

Python

 if filename == "animated_image.webp":
 # Create an Animation instance to save
        animation_to_save = cv.Animation()
 
 # Generate a base image with a specific color
        image = np.full((128, 256, 4), (150, 150, 150, 255), dtype=np.uint8)
        duration = 200
        frames = []
        durations = []
 
 # Populate frames and durations in the Animation object
 for i in range(10):
            frame = image.copy()
 cv.putText(frame, f"Frame {i}", (30, 80), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 1.5, (255, 100, 0, 255), 2)
            frames.append(frame)
            durations.append(duration)
 
        animation_to_save.frames = frames
        animation_to_save.durations = durations
 
 # Write the animation to file
 cv.imwriteanimation(filename, animation_to_save, [cv.IMWRITE_WEBP_QUALITY, 100])

まとめ

cv::imreadanimation と cv::imwriteanimation 関数を使うと、フレームを cv::Animation 構造体に読み込んでフレームごとに処理できるため、アニメーション画像ファイルを簡単に扱える。これらの関数を使えば、GIF、AVIF、APNG、WebPなどのアニメーション画像ファイルからフレームを読み込み、処理し、保存できる。