【python-openCV】画像内を３点クリック⇒なす角を計算する方法！

このページではpythonを使って、以下の動画のように画像内のクリックした３点からなす角を算出する方法をご紹介していきます。

基本的には画像内を３回左クリックするだけでOKです。

※Python（無料のプログラミング言語）のインストール～実行方法までは以下で解説しています。

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
使用する画像の紹介
角度の算出方法の紹介
クリックした３点からなす角を算出するサンプルコード
サンプルコードの使い方
おわりに

必要なライブラリ一覧

今回は以下のライブラリを使用していきます。

◆OpenCV

◆numpy

◆math

インストールしていない方はまずはインストールから始めましょう。

※Anacondaを使っている人はopenCV以外はインストールされているはずです。

openCVについては以下に参考記事を載せておきます。

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

使用する画像の紹介

今回はいつものように以下の画像を使用していきます。

※今回は白黒画像であることを想定してコードを書いていますので、もしあなたがカラー画像で同じことを実行したい場合はいくつかコードを書き換える必要があります。

角度の算出方法の紹介

今回は内積の公式を使って角度を計算していきます。

詳細は以下の記事で解説していますので、気になる方はまずはこちらからご覧ください。

【python-numpy】指定した３点間でのなす角を計算する方法！

クリックした３点からなす角を算出するサンプルコード

それでは本題に入っていきましょう。
以下が冒頭にお見せした動画の処理を実行してくれるサンプルコードです。

※先ほど紹介した画像がこのサンプルコードと同じ場所に保存されていることを前提に書いています。

import cv2
import numpy as np
import math
file_name='sample.jpg'
img=cv2.imread(file_name,cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
x1,y1,x2,y2=0,0,0,0
counter=0


def click_deg(event, x, y, flags, params):
    global x1,y1,x2,y2,img2,counter
    if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN and counter==0:
        counter=1
        x1=x
        y1=y
    elif event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE and counter==1:
        img2=np.copy(img)
        cv2.circle(img2,center=(x1,y1),radius=5,color=255,thickness=-1)
        cv2.line(img2,(x1,y1),(x,y),255, thickness=1, lineType=cv2.LINE_4)
        cv2.imshow('window', img2)
    elif event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN and counter==1:
        counter=2
        x2=x
        y2=y
    elif event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE and counter==2:
        img2=np.copy(img)
        cv2.circle(img2,center=(x1,y1),radius=5,color=255,thickness=-1)
        cv2.line(img2,(x1,y1),(x2,y2),255, thickness=1, lineType=cv2.LINE_4)
        cv2.circle(img2,center=(x2,y2),radius=5,color=255,thickness=-1)
        cv2.line(img2,(x2,y2),(x,y),255, thickness=1, lineType=cv2.LINE_4)
        cv2.imshow('window', img2)
    elif event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN and counter==2:
        img2=np.copy(img)
        x3=x
        y3=y
        cv2.circle(img2,center=(x1,y1),radius=5,color=255,thickness=-1)
        cv2.line(img2,(x1,y1),(x2,y2),255, thickness=1, lineType=cv2.LINE_4)
        cv2.circle(img2,center=(x2,y2),radius=5,color=255,thickness=-1)
        cv2.line(img2,(x2,y2),(x3,y3),255, thickness=1, lineType=cv2.LINE_4)
        cv2.circle(img2,center=(x3,y3),radius=5,color=255,thickness=-1)      
        #角度計算開始
        vec1=[x2-x1,y2-y1]
        vec2=[x2-x3,y2-y3]
        absvec1=np.linalg.norm(vec1)
        absvec2=np.linalg.norm(vec2)
        inner=np.inner(vec1,vec2)
        cos_theta=inner/(absvec1*absvec2)
        theta=round(math.degrees(math.acos(cos_theta)),3)
        deg_str=str(theta)+'deg'
        cv2.putText(img2,deg_str,(30, 50),cv2.FONT_HERSHEY_PLAIN,2,255,2,cv2.LINE_AA)
        cv2.imshow('window', img2)
        counter=0
        
cv2.imshow('window', img)
cv2.setMouseCallback('window', click_deg)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()