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OpenCV

出典しゅってん: フリー百科ひゃっか事典じてん『ウィキペディア（Wikipedia）』
OpenCV
開発元かいはつもと インテル、Willow Garage、Itseez
最新さいしん版ばん
4.10.0 / 2024年ねん6月がつ3日にち (59日にち前まえ) (2024-06-03)[1]
リポジトリ
ウィキデータを編集
プログラミング
言語げんご		 C++、Java、Python、他た[2]
対応たいおうOS Windows, Linux, FreeBSD, macOS, Android, iOS
プラットフォーム クロスプラットフォーム
種別しゅべつ ライブラリ
ライセンス OpenCV 4.4以前いぜん: 三さん条項じょうこうBSDライセンス / OpenCV 4.5以降いこう: Apache v2[3]
公式こうしきサイト opencv.org
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OpenCV（オープンシーヴィ、英えい: Open Source Computer Vision Library）とはインテルが開発かいはつ・公開こうかいしたオープンソースのコンピュータビジョン向むけライブラリ[4]。2009年ねんにWillow Garage（ウィロー・ガレージ）に開発かいはつが移管いかんされ、さらにその後ごItseezにメンテナンスが移管いかんされた[5]が、2016年ねん5月がつにインテルがItseezを買収ばいしゅうすることが発表はっぴょうされた[6][7]。

概要がいよう

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画像がぞう処理しょり・画像がぞう解析かいせきおよび機械きかい学習がくしゅう等ひとしの機能きのうを持もつC++、Java、Python、MATLAB用ようライブラリ[8]。様々さまざまなプラットフォームすなわち複数ふくすうのオペレーティングシステム (OS) やCPUアーキテクチャに対応たいおうするクロスプラットフォームなライブラリであり、macOSやFreeBSD等ひとし全すべてのPOSIXに準拠じゅんきょしたUnix系けいOS、Linux、Windows、Android、iOS等ひとしをサポートしている[9]。Androidへの移植いしょくは2010年ねんに始はじまり、バージョン2.3で正式せいしきに利用りよう可能かのうとなった。iOS対応たいおうの完全かんぜんな統合とうごうは2012年ねんにリリースされた2.4.2で利用りよう可能かのうとなった。

当初とうしょからPowerPC系けいプロセッサなどにも対応たいおうしていたものの、もともとインテルが開発かいはつしていたこともあって、x86系けいプロセッサへの対応たいおうと最適さいてき化かが主流しゅりゅうだった。しかし、ARMアーキテクチャを採用さいようしたモバイルデバイスの台頭たいとうに伴ともない、ARM系けいプロセッサへの対応たいおうと最適さいてき化かにも取とり組くまれている[10]。

歴史れきし

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1999年ねんにプロジェクト開始かいし。最初さいしょのアルファ版ばんが公開こうかいされたのは、国際こくさい会議かいぎCVPR 2000 (IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 2000) である。2001年ねんから2005年ねんの間あいだに5つのベータ版ばんがリリースされた。2006年ねんの後半こうはんにバージョン1.0の正式せいしき版ばんがリリースされた[11][12]。クロスプラットフォームを意識いしきした設計せっけいとなっており、当初とうしょはC言語げんごで書かかれていた。このことが移植いしょく性せいを高たかめることにつながった[9][注釈ちゅうしゃく 1]。

2008年ねんにWillow Garageによるサポートを受うけ、開発かいはつ状じょう況きょうが再ふたたび活発かっぱつになった。2009年ねん10月がつに2回かい目めのメジャーバージョンアップが実施じっしされ、2.0版はんがリリースされた。従来じゅうらいのC API（C言語げんご関数かんすう形式けいしきのインターフェイス）に加くわえて、C++ APIが導入どうにゅうされた[9]。OpenCV 2.4.4以降いこうではJavaが公式こうしきにサポートされている[13]。OpenCV 2.x系列けいれつは2018年ねん2月がつに2.4.13.6がリリースされた後のち、メンテナンスされていない[1][14][15][16]。

2015年ねん6月がつに3回かい目めのメジャーバージョンアップとしてOpenCV 3.0が正式せいしきリリースされた。OpenCV 3.0では従来じゅうらいのC APIはレガシーAPI扱あつかいとなりメンテナンスが終了しゅうりょうしているため、代かわりにC++ APIを使つかうことが推奨すいしょうされている[17]。2015年ねん12月にリリースされたOpenCV 3.1では、Google Summer of Code 2015の成果せいか物ぶつの取とり込こみなど、多数たすうの機能きのうが追加ついかされている[18]。OpenCV 3.x系列けいれつは、2021年ねん10月がつにリリースされた3.4.16の公式こうしきビルド済ずみバイナリが提供ていきょうされており[1]、また2023年ねん6月がつにバグ修正しゅうせいを含ふくむ3.4系列けいれつの最終さいしゅう版ばんとして3.4.20がリリースされた[19]。

2018年ねん11月にOpenCV 4.0がリリースされた[20]。C++11規格きかく準拠じゅんきょコンパイラが必須ひっすとなり、またC APIは廃止はいしされた。Graph API (G-API) やQRコード検出けんしゅつ機能きのうなどが追加ついかされた。DNNモジュールにおいて、OpenCLが使つかえないプラットフォーム向むけに、Vulkanバックエンドの実験じっけん的てきサポートが追加ついかされた。

2024年ねん1月がつ現在げんざい、4.x系列けいれつの開発かいはつが続つづけられている。またOpenCV 5の開発かいはつについて、2023年ねん10月がつに資金しきん調達ちょうたつのためのクラウドファンディングが立たち上あげられた[21]。

機能きのう

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実装じっそう分野ぶんやは次つぎの通とおり。

OpenCVの機能きのうはいくつかのライブラリモジュールに分割ぶんかつして実装じっそうされている。モノリシックな1ファイル（worldモジュール）にビルドすることも可能かのうであるが[22]、通常つうじょうは必要ひつようなものだけ個別こべつのモジュールとしてビルドする。

ビデオ入出力にゅうしゅつりょくモジュールではWebカメラに代表だいひょうされるUVCデバイスを扱あつかうことができる。モジュールをビルドする際さいに、サポートするバックエンドとしてFFmpeg、Video4Linux（英語えいご版ばん）、Video for Windows、DirectShow、Media Foundation、OpenNI（英語えいご版ばん）などを選択せんたくすることができる[23][24]。

OpenCV 2.1[25] でSSE拡張かくちょう命令めいれいを使用しようした最適さいてき化かコードが実装じっそうされている。OpenCV 2.4.3でIntel TBBやOpenMP、AppleのGCD（英語えいご版ばん）、Windowsの同時どうじ実行じっこうランタイムなどを利用りようした並列へいれつ化かcv::parallel_forが実装じっそうされている[26]。OpenCV 3.0でIntel IPPのサブセットがIPPCVとして寄贈きぞうされ、デフォルトで使用しようされるようになった[27]。OpenCV 3.1ではクロスプラットフォームなSIMDアクセラレーションのためのUniversal Intrinsicsが導入どうにゅうされ[28]、従来じゅうらいからのSSE (x86) 命令めいれいのサポートに加くわえ、AVX (x86) 命令めいれいやNEON (ARM) 命令めいれいのサポートも加くわわっている。OpenCV 3.3.1ではPPC64（英語えいご版ばん）（64ビットPowerPC）アーキテクチャへの最適さいてき化かもVSX命令めいれいへの対応たいおうによって実現じつげんされている[29]。

OpenCV 2.2[30] でCUDAを使つかったアクセラレータであるgpuモジュール、OpenCV 2.4.3[31]でOpenCLを使つかったアクセラレータであるoclモジュールが追加ついかされた。gpuモジュールを有効ゆうこうにするためには、OpenCVをWITH_CUDA=ON構成こうせいでビルドする必要ひつようがある[32]。また、oclモジュールを有効ゆうこうにするためには、OpenCVをWITH_OPENCL=ON構成こうせいでビルドする必要ひつようがある[33]。なおOpenCV 2.4.11時じ点てんで、公式こうしきのWindows用ようビルド済ずみバイナリではCUDAは有効ゆうこうにされていないが、OpenCLは有効ゆうこうにされている。またgpuモジュールおよびoclモジュールはともに、従来じゅうらいのCPUベースのOpenCV機能きのうと比くらべて、対応たいおうするチャンネルフォーマットに関かんして制約せいやくがある。そのほか、gpuモジュールを使用しようするためには、CUDAに対応たいおうしたNVIDIA製せいGPUを、そしてoclモジュールを使用しようするためには、OpenCL 1.1に対応たいおうしたハードウェアを用意よういする必要ひつようがある。

なお、OpenCV 3.0ではgpuモジュールはcudaモジュールに改称かいしょうされ、また独立どくりつしたoclモジュールは廃止はいしされてOpenCVの各かくモジュールに透過とうかAPI (Transparent API, T-API) として分散ぶんさん・融合ゆうごうされている[34][35]。OpenCV 3.0にはOpenCLの相互そうご運用うんようを可能かのうとするラッパーAPIも用意よういされており、OpenCL-C言語げんごでカスタムカーネルを記述きじゅつできるほか、OpenCL 1.2サポートを有効ゆうこうにしてOpenCVをビルドすることで、OpenCL 1.2対応たいおうのプラットフォームおよびデバイス上じょうでOpenCL 1.2の機能きのう（カーネルの分割ぶんかつコンパイル＆リンクなど）を使つかえるようになる[36]。また、オプションとしてOpenCL 2.0もしくはAMD (HSA) 拡張かくちょうのShared Virtual Memoryもサポートしている[37]。

各種かくしゅ言語げんごバインディング（ラッパー）

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公式こうしきに提供ていきょうされているOpenCV APIとして、C/C++用ようインターフェイスのほか、Java、Python、MATLABバインディングなどが存在そんざいするが、そのほかにも非公式ひこうしきの各種かくしゅ言語げんご向むけのラッパーが存在そんざいする。

OpenCV 4.4では、Objective-CとSwift用ようのバインディングが公式こうしきに取とり込こまれた[38]。

脚注きゃくちゅう

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[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]

注釈ちゅうしゃく

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  1. ^ C++の最初さいしょの国際こくさい標準ひょうじゅん規格きかく「ISO/IEC 14882:1998」通称つうしょうC++98が制定せいていされたのは1998年ねんのことであり、2000年代ねんだい初頭しょとうはまだ規格きかくに完全かんぜん準拠じゅんきょした処理しょり系けいが少すくなく、移植いしょく性せいの高たかいコードをC++で記述きじゅつするのは困難こんなんだった。また、ロボティクスのような組くみ込こみ環境かんきょう向むけのソフトウェア開発かいはつではCを使つかうことはできるものの、C++は使つかえないことも多おおかった。

出典しゅってん

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  1. ^ a b c Releases | opencv.org
  2. ^ GitHub - opencv/opencv: Open Source Computer Vision Library
  3. ^ License - OpenCV
  4. ^ 橋本はしもと直ただし「特集とくしゅう 拡張かくちょう現実げんじつ感かん (AR) 基礎きそ3: 開発かいはつ用ようツール」『情報処理じょうほうしょり』第だい51巻かん第だい4号ごう、情報処理じょうほうしょり学会がっかい、2010年ねん4月がつ、382ページ。 
  5. ^ “第だい1回かい　OpenCVとは？ 最新さいしん3.0の新しん機能きのう概要がいようとモジュール構成こうせい：OpenCV入門にゅうもん【3.0対応たいおう】（1/2 ページ）”. ＠IT. 2023年ねん5月がつ3日にち閲覧えつらん。
  6. ^ Intel Acquires Computer Vision for IOT, Automotive | Intel Newsroom
  7. ^ Intel acquires Itseez | opencv.org
  8. ^ About | opencv.org
  9. ^ a b c Platforms - OpenCV
  10. ^ ARM - OpenCV
  11. ^ SourceForge.net: Open Computer Vision Library, Internet Archive
  12. ^ ChangeLog_v10-v21#1.0 · opencv/opencv Wiki · GitHub
  13. ^ Introduction to Java Development — OpenCV 2.4.13.0 documentation
  14. ^ OpenCV - Browse /opencv-win at SourceForge.net
  15. ^ Tags · opencv/opencv | GitHub
  16. ^ Releases · opencv/opencv | GitHub
  17. ^ OpenCV 3.0 Latest news and the Roadmap, Kirill Kornyakov, Itseez, ICVS 2013
  18. ^ OpenCV 3.1 - OpenCV
  19. ^ ChangeLog#version:3.4.20 · opencv/opencv Wiki · GitHub
  20. ^ ChangeLog#version:4.0.0 · opencv/opencv Wiki · GitHub
  21. ^ Where Is OpenCV 5? A Call To Keep OpenCV Free To All - OpenCV
  22. ^ 第だい4回かい　初はじめてのOpenCV開発かいはつ ― Visual Studio／CMake／NuGetでプロジェクト作成さくせい【OpenCV 3.0／3.1】：OpenCV入門にゅうもん【3.0対応たいおう】（1/3 ページ） - ＠IT
  23. ^ “OpenCV: Video I/O with OpenCV Overview”. docs.opencv.org. 2021年ねん1月がつ7日にち閲覧えつらん。
  24. ^ 第だい8回かい　初はじめてのOpenCV開発かいはつ ― CMakeを使つかったOpenCVのカスタマイズ【OpenCV 3.1.0】：OpenCV入門にゅうもん【3.0対応たいおう】 - ＠IT
  25. ^ OpenCV2.0 から OpenCV2.1 の変更へんこう点てん（ChangeLog） | OpenCV.jp
  26. ^ ChangeLog#version:2.4.3 · opencv/opencv Wiki | GitHub
  27. ^ OpenCV 3.0 - OpenCV
  28. ^ OpenCV: Universal intrinsics
  29. ^ ChangeLog#version:3.3.1 · opencv/opencv Wiki · GitHub
  30. ^ OpenCV 2.2 Released - ROS robotics news
  31. ^ OpenCV 2.4.3 released - OpenCV
  32. ^ GPU Module Introduction — OpenCV 2.4.11.0 documentation
  33. ^ OpenCL Module Introduction — OpenCV 2.4.11.0 documentation
  34. ^ OpenCV: OpenCV modules
  35. ^ OpenCL - OpenCV
  36. ^ opencv/opencl_core.hpp at 3.0.0 · opencv/opencv | GitHub
  37. ^ opencv/ocl.cpp at 3.0.0 · opencv/opencv | GitHub
  38. ^ ChangeLog#version:4.4.0 · opencv/opencv Wiki · GitHub

関連かんれん項目こうもく

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外部がいぶリンク

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