[python] OpenCV를 사용하여 이미지에서 동영상에서 객체 인식하기

22 Nov 2023

python

이미지와 동영상에서 객체 인식은 컴퓨터 비전 분야에서 매우 중요한 작업입니다. OpenCV는 이미지 및 동영상을 처리하고 객체를 인식하는 데 도움이 되는 강력한 라이브러리입니다. 이번 글에서는 Python에서 OpenCV를 사용하여 이미지에서 동영상에서 객체를 인식하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

1. OpenCV 설치

먼저, OpenCV를 설치해야 합니다. Python에서 OpenCV를 설치하기 위해서는 pip를 사용할 수 있습니다. 다음 명령을 사용하여 OpenCV를 설치합니다:

pip install opencv-python

2. 이미지에서 객체 인식하기

이제 OpenCV를 사용하여 이미지에서 객체를 인식하는 코드를 작성해보겠습니다. 아래의 예제 코드는 Haar cascade classifier를 사용하여 얼굴을 인식하는 코드입니다:

import cv2

# 이미지 로드
image = cv2.imread('image.jpg')

# 얼굴 검출을 위한 Haar cascade classifier 로드
face_cascade = cv2.CascadeClassifier('haarcascade_frontalface_default.xml')

# 이미지를 그레이스케일로 변환
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

# 얼굴 검출
faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5)

# 검출된 얼굴 주변에 사각형 그리기
for (x, y, w, h) in faces:
    cv2.rectangle(image, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)

# 결과 이미지 보여주기
cv2.imshow('Faces Detected', image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

위의 코드를 실행하면 이미지에서 얼굴이 인식된 결과를 볼 수 있습니다. image.jpg는 인식을 진행할 이미지 파일의 경로로 변경해야 합니다. 또한 haarcascade_frontalface_default.xml 파일은 OpenCV에 포함되어 있는 Haar cascade classifier 파일입니다. 이 파일은 이미지에서 얼굴을 검출하기 위한 학습된 모델입니다.

3. 동영상에서 객체 인식하기

이번에는 OpenCV를 사용하여 동영상에서 실시간으로 객체를 인식하는 방법을 알아보겠습니다. 아래의 예제 코드는 웹캠에서 얼굴을 인식하는 코드입니다:

import cv2

# 웹캠에서 동영상을 읽어옴
video = cv2.VideoCapture(0)

# 얼굴 검출을 위한 Haar cascade classifier 로드
face_cascade = cv2.CascadeClassifier('haarcascade_frontalface_default.xml')

while True:
    # 프레임을 읽어옴
    ret, frame = video.read()

    # 이미지를 그레이스케일로 변환
    gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

    # 얼굴 검출
    faces = face_cascade.detectMultiScale(gray, scaleFactor=1.1, minNeighbors=5)

    # 검출된 얼굴 주변에 사각형 그리기
    for (x, y, w, h) in faces:
        cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (255, 0, 0), 2)

    # 결과 프레임 보여주기
    cv2.imshow('Face Detection', frame)

    # 'q' 키를 누르면 종료
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

# 웹캠과 관련된 모든 창 닫기
video.release()
cv2.destroyAllWindows()

위의 코드를 실행하면 웹캠을 통해 얼굴이 실시간으로 인식되는 모습을 볼 수 있습니다. 웹캠 번호를 변경하려면 0 대신에 사용하는 웹캠 번호로 변경해야 합니다. 마찬가지로 haarcascade_frontalface_default.xml 파일은 이미지에서 얼굴을 검출하기 위한 학습된 모델입니다.

이상으로 OpenCV를 사용하여 이미지와 동영상에서 객체를 인식하는 방법을 알아보았습니다. OpenCV를 통해 객체 인식 작업을 수행할 수 있으며, 다양한 라이브러리와 알고리즘을 활용하여 더 다양한 객체 인식 작업을 수행할 수 있습니다.

참고자료

OpenCV 공식 사이트: https://opencv.org/
Haar cascade classifier: https://docs.opencv.org/3.4.3/d7/d8b/tutorial_py_face_detection.html