エッジ検出 ― 輪郭線を浮かび上がらせる

導入

エッジ（edge） とは、明るさが急に変わる境目のこと。文字や物の“輪郭線”です。エッジを取り出すと、画像から形の情報だけを抜き出せます。定番は Canny 法です。

説明

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont
import numpy as np
import cv2
import matplotlib.pyplot as plt

img = Image.new("RGB", (300, 100), "white")
draw = ImageDraw.Draw(img)
draw.text((15, 20), "EDGE", fill=(20, 20, 20), font=ImageFont.load_default(size=56))
gray = cv2.cvtColor(np.array(img), cv2.COLOR_RGB2GRAY)

# Cannyエッジ検出（2つのしきい値で「強い/弱いエッジ」を判定）
edges = cv2.Canny(gray, 50, 150)

fig, ax = plt.subplots(1, 2, figsize=(8, 3))
ax[0].imshow(gray, cmap="gray");  ax[0].set_title("gray");  ax[0].axis("off")
ax[1].imshow(edges, cmap="gray"); ax[1].set_title("canny edges"); ax[1].axis("off")

• cv2.Canny(画像, 下限, 上限) … エッジを検出し、輪郭線を白（255）、それ以外を黒（0）で返します。
• 2つのしきい値は「これ以上はっきりした変化はエッジ」「これ未満は無視」の境目。上限を上げるとエッジが減り、下げると細かい線まで拾います。
• 文字が黒い枠線のように浮かび上がれば成功です。

やってみよう

cv2.Canny(gray, 50, 150) の数値を (100, 200) や (20, 80) に変えて、拾われるエッジの量がどう変わるか観察しましょう。

演習

cv2.Canny のしきい値を (30, 100) にしてエッジ画像を作り、白いピクセル（エッジ）の数 を print してください。