Pythonでいろいろやってみる

Pythonを使った画像処理や機械学習などの簡単なプログラムを載せています。

少しずつ画像がはっきりする動画

ぼやけた画像からはっきりした画像へと少しずつ変化する動画を作成します。 Pythonの画像処理ライブラリPillowのモザイク処理やBlurによるぼかし処理を少しずつ弱くして徐々に画像がはっきりするアニメーションGIFを作ります。

複素関数を視覚化する

z=a+bi を用いた複素関数 f(z)において、実部 a、虚部 b に対して偏角 arg z および 絶対値 |r| が決まります。これら4つのパラメータを図示するために実部 a をx軸、虚部 b をy軸とした2次元グラフに、偏角 arg z を対応する色相でプロットする方法がありま…

倍プッシュのシミュレーション

倍プッシュは負けた2倍の額を賭け続けることで必ず勝つというギャンブルの必勝法ですが、手持ちの資金が無くなったら終わりなので大負けするリスクもあります。Pythonで倍プッシュのシミュレーションを行い所持金が増えるかどうかを調べます。

ランダムウォーク

ランダムウォークは確率的な運動モデルの一種で、次にどちらに動くかを確率的に決めるため不規則な挙動を示します。 ここでは2次元のランダムウォークモデルとして、一ステップ毎に上下左右4方向に一定距離ランダムに移動する場合を考えます。ステップ数を10…

いろいろならせんを描く

(1) アルキメデスのらせん(等間隔)、(2) 放物らせん(外側に行くほど間隔が狭くなる)、(3) 双曲らせん(y=aを漸近線に持つらせん)、(4) リチュース(Θが大きくなるにつれ原点に近づくらせん)、(5) 対数らせん(等角螺旋)の5種類のらせんをPythonの画像処理ライブ…

セル・オートマトンによる感染シミュレーション

セル・オートマトンは格子状のセルと単純な規則による離散的計算モデルで、あるセルの時間tにおける状態、および近傍セルの時間tにおける状態により、あるセルの時間t+1(次世代)における状態が決まります。ルールを確定的ではなく確率的に変えた確率的セルオ…

素数を求める(エラトステネスのふるい)

エラトステネスの篩は指定された整数以下の全ての素数を発見するためのアルゴリズムで①探索リストに2からxまでの整数を昇順で入れる②探索リストの先頭の数を素数リストに移動し、その倍数を探索リストから篩い落とす③上記の篩い落とし操作を探索リストの先頭…

素数を求める(試し割り法)

試し割り法は素数を求める手法で、nが素数であるかどうかを調べる場合nよりも小さい数で割って割り切れるかどうか調べるシンプルなアルゴリズムです。効率化するポイントとして①√nまでの数を調べれば十分②小さい数の方が割れる確率が高いため小さい数から調…

ブラシ状の線を描く

Pythonの画像処理ライブラリOpenCVでブラシ状の線を描きます。ある座標から離れると密度が小さくなるよう点を描画することで濃淡をつけ、ブラシ状に見せます。乱数生成ライブラリrandomのgaussによりガウス分布を生成し点の座標を決めます。

リサージュ曲線を描く

リサージュ曲線は直行した2つの単振動の合成による平面図形で、 tを介した媒介表示変数表示では x = Acos(at) y = Bcos(bt+δ) となり、振幅の係数A,B、周波数の係数a,b、位相差δによりさまざまな図形が現れます。 Pythonの画像処理ライブラリOpenCVでリサー…

SIRモデルによる感染シミュレーション(一度低下した感染率が再上昇する場合)

SIRモデル(エスアイアールモデル)は、感染症の短期的な流行過程を決定論的に記述する古典的なモデル方程式で、時間tにおけるSusceptible(未感染者)、Infected(感染者)、Recovered(回復者)を算出できます。条件を変えてSIRシミュレーションを行いPythonのグ…

画像をマトリックス風に変換する

画像を映画マトリックスのような緑色の反転したカタカナで置き換えます。画像をPythonの画像処理ライブラリOpenCVのエッジ検出機能Cannyでエッジ検出し、エッジ部分を反転した緑色のカタカナで置き換えます。

まちまちなサイズの複数の画像をきれいに並べて一枚の画像にまとめる

サイズの異なる複数の画像を一枚の画像にきれいにまとめられると便利です。フォルダ内の画像ファイルをすべて読み出しPythonの画像処理ライブラリOpenCVにより2枚ずつ画像の高さをそろえて横に並べ、すべての画像を一枚の画像に整理します。

2枚の画像を斜めにカットして貼り合わせる

2枚の画像を斜めにカットして貼り合わせます。Pythonの画像処理ライブラリPillowのcompositeメソッドを使うと2枚の画像をマスク画像の形に応じて合成できます。

星のベクター画像を作成する

ドットの集合である普通の画像(ラスター画像)と異なり、ベクター画像は線や円といったオブジェクトの集合として記述されており、拡大縮小してもギザギザになったりせず画像の質が変わらない特徴があります。Pythonのライブラリsvgwriteを使うとベクターファ…

青海波のベクター画像を作成する

日本の伝統的な文様である青海波のベクター画像を作成します。ドットの集合である普通の画像(ラスター画像)と異なり、ベクター画像は線や円といったオブジェクトの集合として記述されており、拡大縮小してもギザギザになったりせず画像の質が変わらない特徴…

星を描く

Pythonの画像処理ライブラリPillowのpolygonメソッドを使って星形を描きます。星を描画する関数starを作り、任意の位置に任意の色、形、角度の星形を描きます。

HTMLタグを自動で付ける

HTMLタグを略字で書いておいて、タグに置き換えます。 例えば H → <h2> S → <span style="color:red"> のような変換の組み合わせをあらかじめ決めておいて読み出したテキストファイルの略字をタグに置換します。 環境 windows10 home Anaconda 3/ jupyter notebook 5.6.0 Python 3.7.0 準</span></h2>…

画像を左右反転して貼る

pythonの画像処理ライブラリPillowを使って画像を左右反転し元画像と合算し一枚の画像にします。 環境 windows10 home Anaconda 3/ jupyter notebook 5.6.0 Python 3.7.0 Pillow 5.2.0 準備 画像ファイルはフリー写真素材ぱくたそからダウンロードさせていた…

画像の一部を切り抜いて繰り返し貼る

pythonの画像処理ライブラリPillowを使って画像の一部を切り抜いて繰り返し貼ります。 環境 windows10 home Anaconda 3/ jupyter notebook 5.6.0 Python 3.7.0 Pillow 5.2.0 準備 画像ファイルはフリー写真素材ぱくたそからダウンロードさせていただき、jupy…

PillowのImageEnhanceで画像のシャープネスを変える

Pythonの画像処理ライブラリPillowのImageEnhanceモジュールは画像のコントラストやシャープネスを調整する機能があります。ImageEnhance.Sharpnessメソッドにより画像のシャープネスを調整します。

PillowのImageEnhanceで画像のブライトネス(明るさ)を変える

Pythonの画像処理ライブラリPillowのImageEnhanceモジュールは画像のコントラストやシャープネスを調整する機能があります。ImageEnhance.Brightnessメソッドにより画像の明るさを調整します。

PillowのImageEnhanceで画像のコントラストを変える

Pythonの画像処理ライブラリPillowのImageEnhanceモジュールは画像のコントラストやシャープネスを調整する機能があります。ImageEnhance.Contrastメソッドにより画像のコントラストを調整します。

PillowのImageEnhanceで画像の鮮やかさを変える

Pythonの画像処理ライブラリPillowのImageEnhanceモジュールは画像のコントラストや鮮やかさ、シャープネスを調整する機能があります。ImageEnhance.Colorメソッドにより画像の鮮やかさを調整します。

風景写真をクッキリさせる(空を青く、緑を鮮やかに)

ガンマ補正は画像の特定チャンネルの強調などに使われる非線形補正です。Pythonの画像処理ライブラリOpenCVで青空と草むらの写った写真のすべての画素値に対してガンマ補正し青空と草むらを鮮やかにします。

SIRモデルによる感染シミュレーション

SIRモデル(エスアイアールモデル)は、感染症の短期的な流行過程を決定論的に記述する古典的なモデル方程式で、時間tにおけるSusceptible(未感染者)、Infected(感染者)、Recovered(回復者)を算出できます。条件を変えてSIRシミュレーションを行いPythonのグ…

フォルダ内の画像に自動で枠線をつける

ウェブサイトに画像を載せる場合など背景が白い画像だとページの地の色と同じになって境界がわかりづらい場合があります。フォルダ内の画像を読み出しPythonの画像処理ライブラリPillowで画像に枠線を自動で付けます。

プレゼン資料を自動生成する

プレゼン資料(pdfファイル)を自動生成します。表示したいテキストおよび画像ファイル名を決めておくと、あらかじめ決められたレイアウトに配置してプレゼン資料ができるようにします。 以下のレイアウトとして、タイトル、サブタイトル、日付・所属、見出し…

アスキーアートを自動生成する

画像をテキストで置き換えるいわゆるアスキーアートを自動生成します。Pythonの画像処理ライブラリPillowを使って、画像の濃い部分を画数の多い文字、画像の薄い部分を画数の少ない文字で置き換えることでアスキーアート化します。

文字が浮かび上がるGIFアニメを作成する

文字が浮かび上がるGIFアニメを作ります。Pythonの画像処理ライブラリPillowを使って黒字の画面に少しずつ黒→白へ色を変えて文字を描きます。その画像をGIFアニメーション化することで文字が浮かび上がるようなアニメーションを作成します。