MatplotlibとNumPyを使って画像上に円を描く方法

概要

PythonのMatplotlibとNumPyを組み合わせると、読み込んだ画像の任意の位置に簡単に円を描画できます。画像処理やアノテーション作成など、さまざまな場面で活用できるテクニックです。

画像に円を描く基本の手順

• 図（figure）のサイズを設定し、サブプロット間および周囲の余白を調整します。

• ファイルから画像を読み込み、配列として取得します。

• NumPyを使って、円を描く位置となるx・y座標のデータポイントを作成します。

• subplots()メソッドで図とサブプロットを作成します。

• imshow()メソッドを使い、データを2Dラスタ画像として表示します。

• axis('off')で軸を非表示にします。

• add_patch()で現在の軸に円（Circleパッチ）を追加します。

• show()メソッドで図を画面に表示します。

サンプルコード

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
from matplotlib.patches import Circle

plt.rcParams["figure.figsize"] = [7.50, 3.50]
plt.rcParams["figure.autolayout"] = True

img = plt.imread('bird.jpg')

x = np.random.rand(5) * img.shape[1]
y = np.random.rand(5) * img.shape[0]

fig, ax = plt.subplots(1)
ax.imshow(img)
ax.axis('off')

for xx, yy in zip(x, y):
    circ = Circle((xx, yy), 50, color='red')
    ax.add_patch(circ)

plt.show()

コードのポイント

この例では、np.random.rand(5)により0〜1の一様乱数を5つ生成し、それに画像の幅（img.shape[1]）や高さ（img.shape[0]）を掛けることで、画像サイズ内に収まるランダムな座標を作成しています。その後、zip(x, y)で各座標を取り出し、半径50ピクセルの赤い円を順番に追加していきます。

実行結果

コードを実行すると、画像上のランダムな5か所に赤い円が描画された図が表示されます。円の色や半径はCircle()の引数で自由に変更できるため、目的に応じてカスタマイズしてください。