PythonGUI1

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私的AI研究会 > PythonGUI1

Python GUI演習 1 マウス・イベント編 †

　Python プログラム作成に必要な GUI を試してみる。

位置指定と図形描画 †

　OpenCV で取得できるマウスイベントから座標位置指定と図形描画のサンプルプログラムを作成する。

OpenCVで取得できるイベント †

• 取得できるイベントをプログラムで列挙する
  

  # OpenCVのイベントリストの出力
  def printEvents():
      events = [i for i in dir(cv2) if 'EVENT' in i]
      print (events)

  定数名	機能
  EVENT_FLAG_ALTKEY	'Alt'キーが押された
  EVENT_FLAG_CTRLKEY	'Ctrl'キーが押された
  EVENT_FLAG_LBUTTON	マウス左ボタンが押された
  EVENT_FLAG_MBUTTON	マウス中ボタンが押された
  EVENT_FLAG_RBUTTON	マウス右ボタンが押された
  EVENT_FLAG_SHIFTKEY	'Shift'キーが押された
  EVENT_LBUTTONDBLCLK	マウス左ボタンのダブルクリック
  EVENT_LBUTTONDOWN	マウス左ボタンが押された
  EVENT_LBUTTONUP	マウス左ボタンを離した
  EVENT_MBUTTONDBLCLK	マウス中ボタンのダブルクリック
  EVENT_MBUTTONDOWN	マウス中ボタンが押された
  EVENT_MBUTTONUP	マウス中ボタンを離した
  EVENT_MOUSEHWHEEL	マウスの横ホイールが回転
  EVENT_MOUSEMOVE	マウスが移動した
  EVENT_MOUSEWHEEL	マウスホイールが回転
  EVENT_RBUTTONDBLCLK	マウス右ボタンのダブルクリック
  EVENT_RBUTTONDOWN	マウス右ボタンが押された
  EVENT_RBUTTONUP	マウス右ボタンを離した

コールバック関数の定義 †

• OpenCVのマウスイベントを扱うためのクラスを定義する
  

  class CVMouseEvent:
      def __init__(self, pressL_func=None, pressR_func=None, dragL_func=None, dragR_func=None, releaseL_func=None, releaseR_func=None):
          self._pressL_func = pressL_func
          self._pressR_func = pressR_func
          self._dragL_func = dragL_func
          self._dragR_func = dragR_func
          self._releaseL_func = releaseL_func
          self._releaseR_func = releaseR_func
  
          self._is_dragL = False
          self._is_dragR = False
  
      # Callback登録関数
      def setCallBack(self, win_name):
          cv2.setMouseCallback(win_name, self._callBack)
  
      def _doEvent(self, event_func, x, y):
          if event_func is not None:
              event_func(x, y)
  
      def _callBack(self, event, x, y, flags, param):
          # マウス左ボタンが押された時の処理
          if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
              self._doEvent(self._pressL_func, x, y)
              self._is_dragL = True
  
         # マウス右ボタンが押された時の処理
          elif event == cv2.EVENT_RBUTTONDOWN:
              self._doEvent(self._pressR_func, x, y)
              self._is_dragR = True
  
          # マウス左右ドラッグ時の処理
          elif event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE:
              if self._is_dragL:
                  self._doEvent(self._dragL_func, x, y)
              elif self._is_dragR:
                  self._doEvent(self._dragR_func, x, y)
  
          # マウス左ボタンが離された時の処理
          elif event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
              self._doEvent(self._releaseL_func, x, y)
              self._is_dragL = False
  
          # マウス右ボタンが離された時の処理
          elif event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
              self._doEvent(self._releaseR_func, x, y)
              self._is_dragR = False

• CVMouseEventクラスは，コンストラクタで以下の関数を入力として受け取る。
  ・pressL_func: マウス左ボタンが押された時の処理
  ・pressR_func: マウス右ボタンが押された時の処理
  ・dragL_func: マウス左ドラッグ時の処理
  ・dragR_func: マウス右ドラッグ時の処理
  ・releaseL_func: マウス左ボタンが離された時の処理
  ・releaseR_func: マウス右ボタンが離された時の処理
  
  それぞれの関数の定義
  

  # マウスのxy座標に関する処理
  def eventFunc(x, y):
      ...

• 使用例
  ・描画関数を定義
  

      # ドラッグ時に描画する関数の定義
      def brushPaint(x, y):
          cv2.circle(img, (x, y), 20, color, -1)

  ・コールバック関数の登録
  

      win_name = 'PaintDemo'
      cv2.namedWindow(win_name)
  
      # CVMouseEventクラスによるドラッグ描画関数の登録
      mouse_event = CVMouseEvent(drag_func=brushPaint)
      mouse_event.setCallBack(win_name)

マウスイベントテストプログラム †

• 操作方法
  マウス左ドラッグでカーソル移動又は図形描画。
  

  キー入力	機能
  1	クロスヘア・カーソル
  2	ボックス・カーソル
  3	直線描画
  4	長方形描画
  5	長方形塗りつぶし描画
  6	円描画
  7	円塗りつぶし描画
  8	楕円描画
  9	楕円塗りつぶし描画
  r	描画色 赤
  g	描画色 緑
  b	描画色 青
  c	画面消去
  q,Esc	終了

• 実行結果
  ・カーソル
  
  
  
  
  ・図形描画
  
  
  
  
  
  
  

  $ cd ~/workspace_py37/exercise
  $ python3 cvmouse.py 
  OpenCV Event List
  ['EVENT_FLAG_ALTKEY', 'EVENT_FLAG_CTRLKEY', 'EVENT_FLAG_LBUTTON', 'EVENT_FLAG_MBUTTON', 'EVENT_FLAG_RBUTTON', 'EVENT_FLAG_SHIFTKEY', 'EVENT_LBUTTONDBLCLK', 'EVENT_LBUTTONDOWN', 'EVENT_LBUTTONUP', 'EVENT_MBUTTONDBLCLK', 'EVENT_MBUTTONDOWN', 'EVENT_MBUTTONUP', 'EVENT_MOUSEHWHEEL', 'EVENT_MOUSEMOVE', 'EVENT_MOUSEWHEEL', 'EVENT_RBUTTONDBLCLK', 'EVENT_RBUTTONDOWN', 'EVENT_RBUTTONUP']

• プログラムの場所
  

  ~/workspace_py37/exercise/~

• ソースコード
  
  ▼「cvmouse.py」
  ▲「cvmouse.py」

  # -*- coding: utf-8 -*-
  ##------------------------------------------
  ##   Mouse Event Class with OpenCV
  ##
  ##               2021.12.15 Masahiro Izutsu
  ##------------------------------------------
  ## cvmouse.py
  
  import cv2
  
  # OpenCVのマウスイベントを扱うためのクラス
  class CVMouseEvent:
      def __init__(self, pressL_func=None, pressR_func=None, dragL_func=None, dragR_func=None, releaseL_func=None, releaseR_func=None):
          self._pressL_func = pressL_func
          self._pressR_func = pressR_func
          self._dragL_func = dragL_func
          self._dragR_func = dragR_func
          self._releaseL_func = releaseL_func
          self._releaseR_func = releaseR_func
  
          self._is_dragL = False
          self._is_dragR = False
  
      # Callback登録関数
      def setCallBack(self, win_name):
          cv2.setMouseCallback(win_name, self._callBack)
  
      def _doEvent(self, event_func, x, y):
          if event_func is not None:
              event_func(x, y)
  
      def _callBack(self, event, x, y, flags, param):
          # マウス左ボタンが押された時の処理
          if event == cv2.EVENT_LBUTTONDOWN:
              self._doEvent(self._pressL_func, x, y)
              self._is_dragL = True
  
         # マウス右ボタンが押された時の処理
          elif event == cv2.EVENT_RBUTTONDOWN:
              self._doEvent(self._pressR_func, x, y)
              self._is_dragR = True
  
          # マウス左右ドラッグ時の処理
          elif event == cv2.EVENT_MOUSEMOVE:
              if self._is_dragL:
                  self._doEvent(self._dragL_func, x, y)
              elif self._is_dragR:
                  self._doEvent(self._dragR_func, x, y)
  
          # マウス左ボタンが離された時の処理
          elif event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
              self._doEvent(self._releaseL_func, x, y)
              self._is_dragL = False
  
          # マウス右ボタンが離された時の処理
          elif event == cv2.EVENT_LBUTTONUP:
              self._doEvent(self._releaseR_func, x, y)
              self._is_dragR = False
  
  # OpenCVのイベントリストの出力
  def printEvents():
      events = [i for i in dir(cv2) if 'EVENT' in i]
      print('OpenCV Event List')
      print(events, '\n')
  
  import numpy as np
  
  # 描画用の空画像作成
  def emptyImage():
      return np.zeros((512, 512, 3), np.uint8)
  
  # ** main関数 **
  # マウスイベントによるカーソル表示のデモ
  # キー入力
  #   1:      クロスヘア
  #   2:      ボックスカーソル
  #   3:      直線
  #   4:      長方形
  #   5:      長方形塗りつぶし
  #   6:      円
  #   7:      円塗りつぶし
  #   8:      楕円
  #   9:      楕円塗りつぶし
  #   r:      赤指定
  #   g:      緑指 定
  #   b:      青指定
  #   c:      画面クリア
  #   q, Esc: 終了
  
  def main():
  
      img = emptyImage()
  
      colors = [(0, 0, 255), (0, 255, 0), (255, 0, 0)]
      cs_color = colors[0]
  
      global xs, ys, x0, y0, win_name, cs_flg, curs_mode
      xs = 0                                      # マウスクリック座標
      ys = 0
      x0 = 0                                      # クロスヘアカーソル座標
      y0 = 0
      cs_flg = False                              # カーソル・フラグ
      curs_mode = 1                               # カーソルモード
  
      # カーソル消去
      def cursor_off():
          global xs, ys, x0, y0, img_tmp, cs_flg, curs_mode
          
          if cs_flg:
              if curs_mode == 1:
                  img[y0,:,:] = 255 - img[y0,:,:]
                  img[:,x0,:] = 255 - img[:,x0,:]
              
              elif curs_mode == 2:
                  img[y0,xs:x0,:] = 255 - img[y0,xs:x0,:]
                  img[ys,xs:x0,:] = 255 - img[ys,xs:x0,:]
                  img[ys:y0,x0,:] = 255 - img[ys:y0,x0,:]
                  img[ys:y0,xs,:] = 255 - img[ys:y0,xs,:]
              cs_flg = False
      
      # 左ボタン イベント処理
      def press_left(x, y):
          global xs, ys, x0, y0, img_tmp, cs_flg, curs_mode
          
          cursor_off()
          xs = x
          ys = y
          img_tmp = img.copy()                    # 画像のコピーオブジェクトを作成
  
      def drag_left(x, y):
          global xs, ys, x0, y0, img_tmp, cs_flg, curs_mode
          
          cursor_off()
          if curs_mode == 1:
              # マウス位置にヘアラインカーソル
              img[y,:,:] = 255 - img[y,:,:]
              img[:,x,:] = 255 - img[:,x,:]
              x0 = x
              y0 = y
              cs_flg = True
              
          elif curs_mode == 2:
              # マウス位置にボックスカーソル
              img[y,xs:x,:] = 255 - img[y,xs:x,:]
              img[ys,xs:x,:] = 255 - img[ys,xs:x,:]
              img[ys:y,x,:] = 255 - img[ys:y,x,:]
              img[ys:y,xs,:] = 255 - img[ys:y,xs,:]
              x0 = x
              y0 = y
              cs_flg = True
              
          elif curs_mode > 2:
              # 描画カーソルモード
              img[:,:,:] = img_tmp[:,:,:]         # 保存画像を戻す
              if curs_mode == 3:
                  cv2.line(img, (xs,ys), (x,y), cs_color)
              elif curs_mode == 4:
                  cv2.rectangle(img, (xs,ys), (x,y), cs_color, 1)
              elif curs_mode == 5:
                  cv2.rectangle(img, (xs,ys), (x,y), cs_color, -1)
              elif curs_mode == 6:
                  r = int(np.sqrt((x-xs)**2 + (y-ys)**2))
                  cv2.circle(img, (xs, ys), r, cs_color, 1)
              elif curs_mode == 7:
                  r = int(np.sqrt((x-xs)**2 + (y-ys)**2))
                  cv2.circle(img, (xs, ys), r, cs_color, -1)
              elif curs_mode == 8:
                  cv2.ellipse(img, (xs, ys), (abs(x-xs), abs(y-ys)), 0, 0, 360, cs_color, 1, cv2.LINE_AA)
              elif curs_mode == 9:
                  cv2.ellipse(img, (xs, ys), (abs(x-xs), abs(y-ys)), 0, 0, 360, cs_color, -1, cv2.LINE_AA)
  
      win_name = 'Mouse Event Test'
      cv2.namedWindow(win_name)
  
  
      # CVMouseEventクラスによるドラッグ描画関数の登録
      mouse_event = CVMouseEvent(pressL_func=press_left, dragL_func=drag_left)
      mouse_event.setCallBack(win_name)
  
      while(True):
          cv2.imshow(win_name, img)
  
          key = cv2.waitKey(1) & 0xFF
  
          # 色切り替え
          if key == ord('r'):
              cs_color = colors[0]
          elif key == ord('g'):
              cs_color = colors[1]
          elif key == ord('b'):
              cs_color = colors[2]
  
          # カーソルモード変更
          elif key >= ord('1') and key <= ord('9'):
              cursor_off()
              curs_mode = key - ord('0')
  
          # 画像のクリア
          elif key == ord('c'):
              img = emptyImage()
  
          elif key == ord('q') or key == 27:
              break
  
      cv2.destroyAllWindows()
  
  if __name__ == '__main__':
      printEvents()
      main()

更新履歴 †

• 2021/12/16 初版
   

参考資料 †

• 入出力とGUI: マウスペイント
  
• OpenCVの画像座標系とPythonのNumPy配列の関係
  
• OpenCVによる画像処理〜マウス操作〜
  

• 【画像処理】Pythonを使ってネガポジ反転を自動化してみた！
  
• 【OpenCV】cv2.circle関数の使い方【円を描画する】
  
• 【Pythonを使い倒す】機能的なコードを書くために覚えておきたいコールバックとは？
  
• OpenCVでマウスイベントを取得する　～GUIな集中線ツールを作る～
  
• ペイントツールとしてのマウス
  

• PySimpleGUIで画像処理ビューアーを作る
  
• Photo Colorization Using Deep Learning
  
• OpenCVでのデモの見栄えを工夫したまとめ(ディープラーニング系)
  

• Pythonで数値を四捨五入する方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】
  
• 【Python】文字列と数値（asciiコード）の変換まとめ