はじめに
この記事では、Matplotlibのアニメーション機能を使って、画像上に配置した四角形を走査するように動かすアニメーションの作成方法を解説します。画像処理や視覚的な解析において便利なテクニックです。
解説
モジュールのインポートなど
バージョン
画像データの作成
128 x 128のサイズの画像データを作成します。
動かす四角と画像の表示
四角形はpatches.Rectangleを使用して表示します。(-9,-9), 18, 18と指定することで、左下の位置が(-9,-9)で縦18横18の大きさの四角形を作成できます。ax.add_patch(rect)を実行することで、この四角形が図中に表示されます。

四角を動かすための配列の作成
左下から右へ動きながら、徐々に上へ上がっていく動きをする配列を作成します。np.tile()関数を使用することで、このパターンを繰り返した配列を生成できます。
画像上の四角を動かすアニメーション 1
四角の位置はrect.set_xyでupdateします。
画像上の四角を動かすアニメーション 2
四角の動きを変えてみたアニメーションは以下のようになります。
画像上の円を動かすアニメーション
同様の方法で画像上に表示した円も動かすことができます。
まとめ
Matplotlibのアニメーション機能を活用することで、画像上の四角形を自由に動かすことができます。この技術は画像処理のアルゴリズム可視化や、特定領域の強調表示など、様々な場面で応用可能です。コードの基本構造を理解すれば、独自のアニメーションを簡単に作成できるようになります。
参考
matplotlib.patches.Rectangle — Matplotlib 3.10.6 documentation
matplotlib.animation.FuncAnimation — Matplotlib 3.10.6 documentation
numpy.tile — NumPy v2.3 Manual
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