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RubyでOpenCVを使う方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】

初心者向けにRubyでOpenCVを使う方法について解説しています。これは画像や動画の処理を行うことができるライブラリです。OpenCVのインストール方法と基本の使い方について見ていきましょう。

テックアカデミーマガジンは受講者数No.1のプログラミングスクール「テックアカデミー」が運営。初心者向けにプロが解説した記事を公開中。現役エンジニアの方はこちらをご覧ください。 ※ アンケートモニター提供元：GMOリサーチ株式会社　調査期間：2021年8月12日～8月16日　 調査対象：2020年8月以降にプログラミングスクールを受講した18～80歳の男女1,000名　 調査手法：インターネット調査

RubyでOpenCVを使う方法について解説します。

 
そもそもRubyについてよく分からないという方は、Rubyとは何なのか解説した記事を読むとさらに理解が深まります。

なお本記事は、TechAcademyのオンラインブートキャンプRuby講座の内容をもとに紹介しています。
 

 

田島悠介

今回は、Rubyに関する内容だね！

大石ゆかり

どういう内容でしょうか？

田島悠介

OpenCVを使う方法について詳しく説明していくね！

大石ゆかり

お願いします！

 

OpenCVとは

OpenCVとはインテルが開発したコンピューターで画像や動画を処理したり解析したりする機能を揃えたオープンソースのライブラリーです。

こちらのライブラリーをRubyで使うためにはruby-opencvをインストールする必要があります。

 

ruby-opencvのインストール方法

それではruby-opencvをインストールしてみましょう。以下MacOSの場合です。

まず最初にOpenCVをインストールする必要があります。

 

$ brew install opencv@2

 

現在Rubyでは旧バージョンしか対応しておりませんので、このようにバージョン指定をします。OpenCVがインストールされたましたら、続いてruby-opencvをインストールしましょう。

 

$ gem install ruby-opencv -- --with-opencv-dir=/usr/local/opt/opencv@2
#=>

This could take a while...

Successfully installed ruby-opencv-0.0.18

Parsing documentation for ruby-opencv-0.0.18

Installing ri documentation for ruby-opencv-0.0.18

Done installing documentation for ruby-opencv after 9 seconds

1 gem installed

 

このように出力されればインストール成功です。ruby-opencvをインストールするにはディレクトリーも指定する必要がありまので、こちら注意してください。

 

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OpenCVを使う方法（主な画像処理方法など）

主な画像処理として二値化処理というのがあります。二値化とはある画像を白と黒だけの二階調にのみで表現することです。OpenCVでもこの二値化処理ができます。

その他、モザイク処理をしたりカラーチャンネルの分離と合成という処理もできます。もちろん画像のリサイズもできます。

 

実際に書いてみよう

それでは実際に書いてみましょう。OpenCVはいろいろな機能がございますが、ここでは二値化処理についてやってみましょう。

何でも良いので画像を用意してください。一応、ここではprofile.jpgという画像を処理します。

以下サンプルコードです。

 

profile.rb

require 'opencv'
include OpenCV

profile_img = CvMat.load('profile.jpg')

profile_img = profile_img.BGR2GRAY

GUI::Window.new('profile').show(profile_img)

GUI::wait_key

 

$ ruby profile.rb

#=> 画像が白黒になって表示されます。

 

筆者プロフィール

町田　耕

学生時代は会計学専攻。塾講師勤務を経て、企業のCFOとして会社経営に携わる。

会社経営から一線を退いた後、インフラエンジニアの妻の勧めでプログラミングを独学で始め、プログラミングセミナーなど転々としながら、開発案件に携わるようになる。

現在、フリーランスとして活動しながらテックアカデミーのメンターも勤めている。
大石ゆかり

内容分かりやすくて良かったです！

田島悠介

ゆかりちゃんも分からないことがあったら質問してね！

大石ゆかり

分かりました。ありがとうございます！

 

TechAcademyでは、初心者でもRuby on Railsを使ったプログラミングを習得できるオンラインブートキャンプRuby講座を開催しています。

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この動画や音楽を再生するプログラムをPlayという名前でそれぞれ作ったとします。 この時、ポリモーフィズムの概念がないプログラミング言語(C言語など)では、同じプログラムが二重に定義されていますとエラーが出てきます。 ですが、RubyやC++などでは音楽ファイルなら音楽を再生し、動画ファイルであれば動画を再生することができます。 このように同じ名前のプログラムを複数定義でき、それぞれのデータに合わせて使うことができることをポリモーフィズム（多態性）と言います。   Rubyの動向 Rubyは現在も積極的に開発が進められています。 2020/5/23現在の最新の安定版は2.7.1です。また古いバージョンである2.4は公式サポートが終了しました。 最新の2.7系では多くの機能強化やパフォーマンスの改善が行われました。 詳しくは2.7.0のリリースノートを参考にしてください。 Ruby 2.7.0 リリース   フレームワークであるRuby on Railsも継続して開発が行われています。 2020/5/23現在の最新バージョンは6.0.3.1です。 こちらも最新の6.0系では、新しいフレームワークの導入やマルチデータベース対応など、多くの機能追加が行われています。 詳しくは6.0のリリースノートを参考にしてください Rails 6.0 (英語)   なお、毎年恒例のイベントであるRubyKaigi（ルビー会議）ですが、2020年のRubyKaigi2020はコロナウィルス感染症の影響で延期となっています。 ただし中止ではなく延期というのは嬉しいですね。 詳しくはリリース記事を参考にしてください。 新型コロナウィルス感染症（COVID-19）に関するRubyKaigi2020の対応について   Rubyが日本で人気な理由 国内のWebサービスとしては、クックパッドや食べログなどがRubyを利用していることは有名です。 では、なぜRubyが使われているのでしょうか？   一つは、Rubyの開発効率の高さです。 Rubyは「Enjoy for Programing!」を掲げており、プログラマーにとってコーディングしやすいプログラミング言語となっています。 直感的に、実装したい機能をコーディングできるためストレスフリーで開発を行うことができます。   そして、フレームワーク（Ruby on Rails）の存在です。 「Ruby on Rails」とはRubyのWebアプリケーションフレームワークであり、数回のコマンド入力を行うだけで、Webサイトが自動生成できるRuby on Railsは大幅な開発工程の短縮を実現しました。 このRuby on Railsの登場により、開発コスト削減を図る企業などでの利用が増加しました。 また、スタートアップ企業などがWebサービスを立ち上げるために、Ruby on Rails を利用していることも多いです。   また、Rubyは日本で開発されたプログラミング言語であることも利用されている理由の一つです。 C++やJavaといったプログラミング言語の最新情報は英語で書かれていることが多く、それら最新技術を利用するには、一定の英語スキルが必要になります。 また、有用な参考書なども英語で書かれていることが多く、それらの翻訳されたものは、誤訳されたものもあります。 しかし、Rubyは開発者が日本人ということもあり、日本語で書かれた有用な参考書が数多く手に入ります。 そのため、最新情報をいち早く活用することもできるのです。   Rubyでの開発が向いているサービス Rubyは前述の通りRailsと組み合わせてRuby on Railsとして開発を行うことが一般的です。 Ruby on Railsは以下のようなサービスの開発に向いています。   スタートアップ企業のWebサービス Ruby on Railsは開発効率が高いため、少人数での短期開発に向いています。 スタートアップ企業のWebサービスは短期間での継続的なローンチが求められます。 Ruby on Railsはいわゆるアジャイルと呼ばれる開発手法にも適しており、少人数でサービスの基本機能を立ち上げ、ユーザーのフィードバックを得ながら継続的にサービスを改善していくことに適しています。   WebAPI経由でのサービス展開 WebAPIとはプログラムから利用するインターネット上のサービスです。 例えばGoogle MapやTwitterなど、多くのサービスがWebAPIを提供しています。 WebAPIのメリットは既存のサービスを組み合わせて新たなサービスを生み出せることです。 例えば気象データを提供するWebAPIをECサイトのサービスと組み合わせることで、他にはない特徴的なサービスを提供できるかもしれません。 Ruby on RailsにはAPIモードという構成があり、アプリケーションを構築する際にAPIモードを選択することでWebAPIを効率よく開発することができます。   データベースと組み合わせた基幹系システム 意外かもしれませんが、Ruby on Railsは大量のデータ処理や、複雑な計算を行う企業の会計などの基幹系システムのサービス開発にも向いています。 Ruby on RailsはMVCと呼ばれる安定的なサーバアーキテクチャをベースとしています。 またデータベースとの連携についてもモデルクラスによるアクセスやコネクションプールなどに標準的に対応しています。 レガシーシステムを更新する際の選択肢として考えても良いでしょう。   Rubyのインストール Rubyでプログラムを書こうと思ったらまず、Rubyをインストールする必要があります。 手順としては、 Ruby のダウンロードページ からダウンロード(執筆時最新版Ruby2.7.1)。Windowsであれば、RubyInstallerというツールでのインストールも可能です。 ダウンロードしたファイルを実行し、インストール。 インストールが完了したら、ターミナルやコマンドプロンプトから「ruby -v」と入力し、バージョンを確認。 ruby 2.7.1などと表示されれば完了です。   田島悠介 RubyはWindowsとMacの両方で使用することができるよ。 大石ゆかり やっぱりそれぞれによって開発環境の構築の方法がだいぶ違うんですか？ 田島悠介 そうだね。また、インストールに必要なソフトがあったりと少し複雑なので、なるべく最新の情報を見てひとつずつ順番にやってみるのがいいと思うよ。公式のインストールガイドも参照しよう。   Rubyの書き方 Rubyのファイルは「.rb」という拡張子をつけることで保存されます。 実際にターミナル上にHello,world!を出力するプログラムを例に書き方を紹介したいと思います。 print("Hello,world!n") この一文だけで目的のプログラムを作ることができます。 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