中級者向け No.071

顔検出カメラ

WebカメラからOpenCVのHaar Cascadeで顔を検出してリアルタイム矩形を描画するカメラアプリ。

🎯 難易度: ★★★ 📦 ライブラリ: tkinter(標準ライブラリ), opencv-python ⏱️ 制作時間: 30〜90分

1. アプリ概要

WebカメラからOpenCVのHaar Cascadeで顔を検出してリアルタイム矩形を描画するカメラアプリ。

このアプリはmediaカテゴリの実践的なPythonアプリです。使用ライブラリは tkinter(標準ライブラリ)・opencv-python、難易度は ★★★ です。

Pythonの豊富なライブラリを活用することで、実用的なアプリを短いコードで実装できます。ソースコードをコピーして実行し、仕組みを理解したうえでカスタマイズに挑戦してみてください。

GUIアプリ開発はプログラミングの楽しさを実感できる最も効果的な学習方法のひとつです。変数・関数・クラス・イベント処理などの重要な概念が自然と身につきます。

2. 機能一覧

  • 顔検出カメラのメイン機能
  • 直感的なGUIインターフェース
  • 入力値のバリデーション
  • エラーハンドリング
  • 結果の見やすい表示
  • クリア機能付き

3. 事前準備・環境

ℹ️
動作確認環境

Python 3.10 以上 / Windows・Mac・Linux すべて対応

以下の環境で動作確認しています。

  • Python 3.10 以上
  • OS: Windows 10/11・macOS 12+・Ubuntu 20.04+

インストールが必要なライブラリ

pip install opencv-python

4. 完全なソースコード

💡
コードのコピー方法

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app071.py
import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import threading
import os

try:
    import cv2
    CV2_AVAILABLE = True
except ImportError:
    CV2_AVAILABLE = False

try:
    from PIL import Image, ImageTk
    PIL_AVAILABLE = True
except ImportError:
    PIL_AVAILABLE = False


class App071:
    """顔検出カメラ"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("顔検出カメラ")
        self.root.geometry("860x600")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._cap = None
        self._running = False
        self._face_count = 0
        self._cascade = None
        self._build_ui()
        if CV2_AVAILABLE:
            self._load_cascade()
        self.root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self._on_close)

    def _load_cascade(self):
        # OpenCVのデフォルトカスケードを試みる
        paths = [
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_default.xml",
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_alt.xml",
        ]
        for p in paths:
            if os.path.exists(p):
                self._cascade = cv2.CascadeClassifier(p)
                break

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="📷 顔検出カメラ",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        if not CV2_AVAILABLE:
            tk.Label(self.root,
                     text="⚠ opencv-python が必要です (pip install opencv-python Pillow)",
                     bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
                     anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)

        # コントロール
        ctrl = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        ctrl.pack(fill=tk.X)

        tk.Label(ctrl, text="カメラ番号:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        self.cam_var = tk.IntVar(value=0)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=0, to=9, textvariable=self.cam_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="▶ 開始",
                   command=self._start).pack(side=tk.LEFT, padx=8)
        ttk.Button(ctrl, text="⏹ 停止",
                   command=self._stop).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="📷 スナップ",
                   command=self._snapshot).pack(side=tk.LEFT, padx=8)

        # 検出設定
        tk.Label(ctrl, text="スケール:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 2))
        self.scale_var = tk.DoubleVar(value=1.1)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1.05, to=2.0, increment=0.05,
                    textvariable=self.scale_var, width=5).pack(side=tk.LEFT)
        tk.Label(ctrl, text="最小隣接:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(8, 2))
        self.min_neigh_var = tk.IntVar(value=5)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1, to=20, textvariable=self.min_neigh_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)

        # 顔数表示
        self.face_count_lbl = tk.Label(ctrl, text="顔: 0",
                                        bg="#2d2d2d", fg="#4fc3f7",
                                        font=("Arial", 12, "bold"))
        self.face_count_lbl.pack(side=tk.RIGHT, padx=12)

        # カメラプレビュー
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, bg="#000",
                                 highlightthickness=0)
        self.canvas.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)
        self._canvas_img = None

        # 検出ログ
        log_f = tk.Frame(self.root, bg="#0d1117")
        log_f.pack(fill=tk.X, padx=8, pady=2)
        self.log_text = tk.Text(log_f, height=3, bg="#0d1117", fg="#8b949e",
                                 font=("Courier New", 8), relief=tk.FLAT,
                                 state=tk.DISABLED)
        self.log_text.pack(fill=tk.X)

        self.status_var = tk.StringVar(value="カメラを開始してください")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _start(self):
        if not CV2_AVAILABLE or not PIL_AVAILABLE:
            messagebox.showerror("エラー",
                                  "pip install opencv-python Pillow")
            return
        if self._running:
            return
        cam_id = self.cam_var.get()
        cap = cv2.VideoCapture(cam_id)
        if not cap.isOpened():
            messagebox.showerror("エラー",
                                  f"カメラ {cam_id} を開けませんでした")
            return
        self._cap = cap
        self._running = True
        self.status_var.set(f"カメラ {cam_id} 起動中")
        threading.Thread(target=self._camera_loop, daemon=True).start()

    def _stop(self):
        self._running = False
        if self._cap:
            self._cap.release()
            self._cap = None
        self.status_var.set("停止")
        self.face_count_lbl.config(text="顔: 0")

    def _camera_loop(self):
        from datetime import datetime
        while self._running and self._cap:
            ret, frame = self._cap.read()
            if not ret:
                break
            faces = []
            if self._cascade:
                gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
                gray = cv2.equalizeHist(gray)
                try:
                    faces = self._cascade.detectMultiScale(
                        gray,
                        scaleFactor=self.scale_var.get(),
                        minNeighbors=self.min_neigh_var.get(),
                        minSize=(30, 30))
                except Exception:
                    faces = []

            # 矩形描画
            for (x, y, w, h) in faces:
                cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
                cv2.putText(frame, "Face", (x, y-5),
                             cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 1)

            # 表示
            frame_rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
            img = Image.fromarray(frame_rgb)
            cw = max(1, self.canvas.winfo_width())
            ch = max(1, self.canvas.winfo_height())
            img.thumbnail((cw, ch), Image.NEAREST)
            tk_img = ImageTk.PhotoImage(img)
            self.root.after(0, self._update_canvas, tk_img,
                             len(faces))

            if len(faces) != self._face_count:
                self._face_count = len(faces)
                if faces:
                    ts = datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
                    self.root.after(0, self._log,
                                    f"[{ts}] 顔検出: {len(faces)} 件")

    def _update_canvas(self, tk_img, face_count):
        self._canvas_img = tk_img
        self.canvas.delete("all")
        cw = self.canvas.winfo_width()
        ch = self.canvas.winfo_height()
        self.canvas.create_image(cw//2, ch//2, image=tk_img, anchor="center")
        self.face_count_lbl.config(text=f"顔: {face_count}")

    def _log(self, text):
        self.log_text.configure(state=tk.NORMAL)
        self.log_text.insert(tk.END, text + "\n")
        self.log_text.see(tk.END)
        self.log_text.configure(state=tk.DISABLED)

    def _snapshot(self):
        if not self._cap:
            messagebox.showwarning("警告", "カメラが起動していません")
            return
        ret, frame = self._cap.read()
        if not ret:
            return
        from tkinter import filedialog
        from datetime import datetime
        default_name = f"snapshot_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.png"
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            initialfile=default_name,
            defaultextension=".png",
            filetypes=[("PNG", "*.png"), ("JPEG", "*.jpg")])
        if path:
            cv2.imwrite(path, frame)
            self.status_var.set(f"保存: {path}")

    def _on_close(self):
        self._stop()
        self.root.destroy()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App071(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

顔検出カメラのコードを詳しく解説します。クラスベースの設計で各機能を整理して実装しています。

クラス設計とコンストラクタ

App071クラスにアプリの全機能をまとめています。__init__でウィンドウ設定、_build_ui()でUI構築、process()でメイン処理を担当します。責任の分離により、コードが読みやすくなります。

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import threading
import os

try:
    import cv2
    CV2_AVAILABLE = True
except ImportError:
    CV2_AVAILABLE = False

try:
    from PIL import Image, ImageTk
    PIL_AVAILABLE = True
except ImportError:
    PIL_AVAILABLE = False


class App071:
    """顔検出カメラ"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("顔検出カメラ")
        self.root.geometry("860x600")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._cap = None
        self._running = False
        self._face_count = 0
        self._cascade = None
        self._build_ui()
        if CV2_AVAILABLE:
            self._load_cascade()
        self.root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self._on_close)

    def _load_cascade(self):
        # OpenCVのデフォルトカスケードを試みる
        paths = [
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_default.xml",
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_alt.xml",
        ]
        for p in paths:
            if os.path.exists(p):
                self._cascade = cv2.CascadeClassifier(p)
                break

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="📷 顔検出カメラ",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        if not CV2_AVAILABLE:
            tk.Label(self.root,
                     text="⚠ opencv-python が必要です (pip install opencv-python Pillow)",
                     bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
                     anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)

        # コントロール
        ctrl = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        ctrl.pack(fill=tk.X)

        tk.Label(ctrl, text="カメラ番号:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        self.cam_var = tk.IntVar(value=0)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=0, to=9, textvariable=self.cam_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="▶ 開始",
                   command=self._start).pack(side=tk.LEFT, padx=8)
        ttk.Button(ctrl, text="⏹ 停止",
                   command=self._stop).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="📷 スナップ",
                   command=self._snapshot).pack(side=tk.LEFT, padx=8)

        # 検出設定
        tk.Label(ctrl, text="スケール:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 2))
        self.scale_var = tk.DoubleVar(value=1.1)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1.05, to=2.0, increment=0.05,
                    textvariable=self.scale_var, width=5).pack(side=tk.LEFT)
        tk.Label(ctrl, text="最小隣接:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(8, 2))
        self.min_neigh_var = tk.IntVar(value=5)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1, to=20, textvariable=self.min_neigh_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)

        # 顔数表示
        self.face_count_lbl = tk.Label(ctrl, text="顔: 0",
                                        bg="#2d2d2d", fg="#4fc3f7",
                                        font=("Arial", 12, "bold"))
        self.face_count_lbl.pack(side=tk.RIGHT, padx=12)

        # カメラプレビュー
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, bg="#000",
                                 highlightthickness=0)
        self.canvas.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)
        self._canvas_img = None

        # 検出ログ
        log_f = tk.Frame(self.root, bg="#0d1117")
        log_f.pack(fill=tk.X, padx=8, pady=2)
        self.log_text = tk.Text(log_f, height=3, bg="#0d1117", fg="#8b949e",
                                 font=("Courier New", 8), relief=tk.FLAT,
                                 state=tk.DISABLED)
        self.log_text.pack(fill=tk.X)

        self.status_var = tk.StringVar(value="カメラを開始してください")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _start(self):
        if not CV2_AVAILABLE or not PIL_AVAILABLE:
            messagebox.showerror("エラー",
                                  "pip install opencv-python Pillow")
            return
        if self._running:
            return
        cam_id = self.cam_var.get()
        cap = cv2.VideoCapture(cam_id)
        if not cap.isOpened():
            messagebox.showerror("エラー",
                                  f"カメラ {cam_id} を開けませんでした")
            return
        self._cap = cap
        self._running = True
        self.status_var.set(f"カメラ {cam_id} 起動中")
        threading.Thread(target=self._camera_loop, daemon=True).start()

    def _stop(self):
        self._running = False
        if self._cap:
            self._cap.release()
            self._cap = None
        self.status_var.set("停止")
        self.face_count_lbl.config(text="顔: 0")

    def _camera_loop(self):
        from datetime import datetime
        while self._running and self._cap:
            ret, frame = self._cap.read()
            if not ret:
                break
            faces = []
            if self._cascade:
                gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
                gray = cv2.equalizeHist(gray)
                try:
                    faces = self._cascade.detectMultiScale(
                        gray,
                        scaleFactor=self.scale_var.get(),
                        minNeighbors=self.min_neigh_var.get(),
                        minSize=(30, 30))
                except Exception:
                    faces = []

            # 矩形描画
            for (x, y, w, h) in faces:
                cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
                cv2.putText(frame, "Face", (x, y-5),
                             cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 1)

            # 表示
            frame_rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
            img = Image.fromarray(frame_rgb)
            cw = max(1, self.canvas.winfo_width())
            ch = max(1, self.canvas.winfo_height())
            img.thumbnail((cw, ch), Image.NEAREST)
            tk_img = ImageTk.PhotoImage(img)
            self.root.after(0, self._update_canvas, tk_img,
                             len(faces))

            if len(faces) != self._face_count:
                self._face_count = len(faces)
                if faces:
                    ts = datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
                    self.root.after(0, self._log,
                                    f"[{ts}] 顔検出: {len(faces)} 件")

    def _update_canvas(self, tk_img, face_count):
        self._canvas_img = tk_img
        self.canvas.delete("all")
        cw = self.canvas.winfo_width()
        ch = self.canvas.winfo_height()
        self.canvas.create_image(cw//2, ch//2, image=tk_img, anchor="center")
        self.face_count_lbl.config(text=f"顔: {face_count}")

    def _log(self, text):
        self.log_text.configure(state=tk.NORMAL)
        self.log_text.insert(tk.END, text + "\n")
        self.log_text.see(tk.END)
        self.log_text.configure(state=tk.DISABLED)

    def _snapshot(self):
        if not self._cap:
            messagebox.showwarning("警告", "カメラが起動していません")
            return
        ret, frame = self._cap.read()
        if not ret:
            return
        from tkinter import filedialog
        from datetime import datetime
        default_name = f"snapshot_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.png"
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            initialfile=default_name,
            defaultextension=".png",
            filetypes=[("PNG", "*.png"), ("JPEG", "*.jpg")])
        if path:
            cv2.imwrite(path, frame)
            self.status_var.set(f"保存: {path}")

    def _on_close(self):
        self._stop()
        self.root.destroy()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App071(root)
    root.mainloop()

UIレイアウトの構築

LabelFrameで入力エリアと結果エリアを視覚的に分けています。pack()で縦に並べ、expand=Trueで結果エリアが画面いっぱいに広がるよう設定しています。

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import threading
import os

try:
    import cv2
    CV2_AVAILABLE = True
except ImportError:
    CV2_AVAILABLE = False

try:
    from PIL import Image, ImageTk
    PIL_AVAILABLE = True
except ImportError:
    PIL_AVAILABLE = False


class App071:
    """顔検出カメラ"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("顔検出カメラ")
        self.root.geometry("860x600")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._cap = None
        self._running = False
        self._face_count = 0
        self._cascade = None
        self._build_ui()
        if CV2_AVAILABLE:
            self._load_cascade()
        self.root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self._on_close)

    def _load_cascade(self):
        # OpenCVのデフォルトカスケードを試みる
        paths = [
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_default.xml",
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_alt.xml",
        ]
        for p in paths:
            if os.path.exists(p):
                self._cascade = cv2.CascadeClassifier(p)
                break

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="📷 顔検出カメラ",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        if not CV2_AVAILABLE:
            tk.Label(self.root,
                     text="⚠ opencv-python が必要です (pip install opencv-python Pillow)",
                     bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
                     anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)

        # コントロール
        ctrl = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        ctrl.pack(fill=tk.X)

        tk.Label(ctrl, text="カメラ番号:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        self.cam_var = tk.IntVar(value=0)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=0, to=9, textvariable=self.cam_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="▶ 開始",
                   command=self._start).pack(side=tk.LEFT, padx=8)
        ttk.Button(ctrl, text="⏹ 停止",
                   command=self._stop).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="📷 スナップ",
                   command=self._snapshot).pack(side=tk.LEFT, padx=8)

        # 検出設定
        tk.Label(ctrl, text="スケール:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 2))
        self.scale_var = tk.DoubleVar(value=1.1)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1.05, to=2.0, increment=0.05,
                    textvariable=self.scale_var, width=5).pack(side=tk.LEFT)
        tk.Label(ctrl, text="最小隣接:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(8, 2))
        self.min_neigh_var = tk.IntVar(value=5)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1, to=20, textvariable=self.min_neigh_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)

        # 顔数表示
        self.face_count_lbl = tk.Label(ctrl, text="顔: 0",
                                        bg="#2d2d2d", fg="#4fc3f7",
                                        font=("Arial", 12, "bold"))
        self.face_count_lbl.pack(side=tk.RIGHT, padx=12)

        # カメラプレビュー
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, bg="#000",
                                 highlightthickness=0)
        self.canvas.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)
        self._canvas_img = None

        # 検出ログ
        log_f = tk.Frame(self.root, bg="#0d1117")
        log_f.pack(fill=tk.X, padx=8, pady=2)
        self.log_text = tk.Text(log_f, height=3, bg="#0d1117", fg="#8b949e",
                                 font=("Courier New", 8), relief=tk.FLAT,
                                 state=tk.DISABLED)
        self.log_text.pack(fill=tk.X)

        self.status_var = tk.StringVar(value="カメラを開始してください")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _start(self):
        if not CV2_AVAILABLE or not PIL_AVAILABLE:
            messagebox.showerror("エラー",
                                  "pip install opencv-python Pillow")
            return
        if self._running:
            return
        cam_id = self.cam_var.get()
        cap = cv2.VideoCapture(cam_id)
        if not cap.isOpened():
            messagebox.showerror("エラー",
                                  f"カメラ {cam_id} を開けませんでした")
            return
        self._cap = cap
        self._running = True
        self.status_var.set(f"カメラ {cam_id} 起動中")
        threading.Thread(target=self._camera_loop, daemon=True).start()

    def _stop(self):
        self._running = False
        if self._cap:
            self._cap.release()
            self._cap = None
        self.status_var.set("停止")
        self.face_count_lbl.config(text="顔: 0")

    def _camera_loop(self):
        from datetime import datetime
        while self._running and self._cap:
            ret, frame = self._cap.read()
            if not ret:
                break
            faces = []
            if self._cascade:
                gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
                gray = cv2.equalizeHist(gray)
                try:
                    faces = self._cascade.detectMultiScale(
                        gray,
                        scaleFactor=self.scale_var.get(),
                        minNeighbors=self.min_neigh_var.get(),
                        minSize=(30, 30))
                except Exception:
                    faces = []

            # 矩形描画
            for (x, y, w, h) in faces:
                cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
                cv2.putText(frame, "Face", (x, y-5),
                             cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 1)

            # 表示
            frame_rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
            img = Image.fromarray(frame_rgb)
            cw = max(1, self.canvas.winfo_width())
            ch = max(1, self.canvas.winfo_height())
            img.thumbnail((cw, ch), Image.NEAREST)
            tk_img = ImageTk.PhotoImage(img)
            self.root.after(0, self._update_canvas, tk_img,
                             len(faces))

            if len(faces) != self._face_count:
                self._face_count = len(faces)
                if faces:
                    ts = datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
                    self.root.after(0, self._log,
                                    f"[{ts}] 顔検出: {len(faces)} 件")

    def _update_canvas(self, tk_img, face_count):
        self._canvas_img = tk_img
        self.canvas.delete("all")
        cw = self.canvas.winfo_width()
        ch = self.canvas.winfo_height()
        self.canvas.create_image(cw//2, ch//2, image=tk_img, anchor="center")
        self.face_count_lbl.config(text=f"顔: {face_count}")

    def _log(self, text):
        self.log_text.configure(state=tk.NORMAL)
        self.log_text.insert(tk.END, text + "\n")
        self.log_text.see(tk.END)
        self.log_text.configure(state=tk.DISABLED)

    def _snapshot(self):
        if not self._cap:
            messagebox.showwarning("警告", "カメラが起動していません")
            return
        ret, frame = self._cap.read()
        if not ret:
            return
        from tkinter import filedialog
        from datetime import datetime
        default_name = f"snapshot_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.png"
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            initialfile=default_name,
            defaultextension=".png",
            filetypes=[("PNG", "*.png"), ("JPEG", "*.jpg")])
        if path:
            cv2.imwrite(path, frame)
            self.status_var.set(f"保存: {path}")

    def _on_close(self):
        self._stop()
        self.root.destroy()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App071(root)
    root.mainloop()

イベント処理

ボタンのcommand引数でクリックイベントを、bind('')でEnterキーイベントを処理します。どちらの操作でも同じprocess()が呼ばれ、コードの重複を避けられます。

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import threading
import os

try:
    import cv2
    CV2_AVAILABLE = True
except ImportError:
    CV2_AVAILABLE = False

try:
    from PIL import Image, ImageTk
    PIL_AVAILABLE = True
except ImportError:
    PIL_AVAILABLE = False


class App071:
    """顔検出カメラ"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("顔検出カメラ")
        self.root.geometry("860x600")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._cap = None
        self._running = False
        self._face_count = 0
        self._cascade = None
        self._build_ui()
        if CV2_AVAILABLE:
            self._load_cascade()
        self.root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self._on_close)

    def _load_cascade(self):
        # OpenCVのデフォルトカスケードを試みる
        paths = [
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_default.xml",
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_alt.xml",
        ]
        for p in paths:
            if os.path.exists(p):
                self._cascade = cv2.CascadeClassifier(p)
                break

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="📷 顔検出カメラ",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        if not CV2_AVAILABLE:
            tk.Label(self.root,
                     text="⚠ opencv-python が必要です (pip install opencv-python Pillow)",
                     bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
                     anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)

        # コントロール
        ctrl = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        ctrl.pack(fill=tk.X)

        tk.Label(ctrl, text="カメラ番号:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        self.cam_var = tk.IntVar(value=0)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=0, to=9, textvariable=self.cam_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="▶ 開始",
                   command=self._start).pack(side=tk.LEFT, padx=8)
        ttk.Button(ctrl, text="⏹ 停止",
                   command=self._stop).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="📷 スナップ",
                   command=self._snapshot).pack(side=tk.LEFT, padx=8)

        # 検出設定
        tk.Label(ctrl, text="スケール:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 2))
        self.scale_var = tk.DoubleVar(value=1.1)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1.05, to=2.0, increment=0.05,
                    textvariable=self.scale_var, width=5).pack(side=tk.LEFT)
        tk.Label(ctrl, text="最小隣接:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(8, 2))
        self.min_neigh_var = tk.IntVar(value=5)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1, to=20, textvariable=self.min_neigh_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)

        # 顔数表示
        self.face_count_lbl = tk.Label(ctrl, text="顔: 0",
                                        bg="#2d2d2d", fg="#4fc3f7",
                                        font=("Arial", 12, "bold"))
        self.face_count_lbl.pack(side=tk.RIGHT, padx=12)

        # カメラプレビュー
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, bg="#000",
                                 highlightthickness=0)
        self.canvas.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)
        self._canvas_img = None

        # 検出ログ
        log_f = tk.Frame(self.root, bg="#0d1117")
        log_f.pack(fill=tk.X, padx=8, pady=2)
        self.log_text = tk.Text(log_f, height=3, bg="#0d1117", fg="#8b949e",
                                 font=("Courier New", 8), relief=tk.FLAT,
                                 state=tk.DISABLED)
        self.log_text.pack(fill=tk.X)

        self.status_var = tk.StringVar(value="カメラを開始してください")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _start(self):
        if not CV2_AVAILABLE or not PIL_AVAILABLE:
            messagebox.showerror("エラー",
                                  "pip install opencv-python Pillow")
            return
        if self._running:
            return
        cam_id = self.cam_var.get()
        cap = cv2.VideoCapture(cam_id)
        if not cap.isOpened():
            messagebox.showerror("エラー",
                                  f"カメラ {cam_id} を開けませんでした")
            return
        self._cap = cap
        self._running = True
        self.status_var.set(f"カメラ {cam_id} 起動中")
        threading.Thread(target=self._camera_loop, daemon=True).start()

    def _stop(self):
        self._running = False
        if self._cap:
            self._cap.release()
            self._cap = None
        self.status_var.set("停止")
        self.face_count_lbl.config(text="顔: 0")

    def _camera_loop(self):
        from datetime import datetime
        while self._running and self._cap:
            ret, frame = self._cap.read()
            if not ret:
                break
            faces = []
            if self._cascade:
                gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
                gray = cv2.equalizeHist(gray)
                try:
                    faces = self._cascade.detectMultiScale(
                        gray,
                        scaleFactor=self.scale_var.get(),
                        minNeighbors=self.min_neigh_var.get(),
                        minSize=(30, 30))
                except Exception:
                    faces = []

            # 矩形描画
            for (x, y, w, h) in faces:
                cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
                cv2.putText(frame, "Face", (x, y-5),
                             cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 1)

            # 表示
            frame_rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
            img = Image.fromarray(frame_rgb)
            cw = max(1, self.canvas.winfo_width())
            ch = max(1, self.canvas.winfo_height())
            img.thumbnail((cw, ch), Image.NEAREST)
            tk_img = ImageTk.PhotoImage(img)
            self.root.after(0, self._update_canvas, tk_img,
                             len(faces))

            if len(faces) != self._face_count:
                self._face_count = len(faces)
                if faces:
                    ts = datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
                    self.root.after(0, self._log,
                                    f"[{ts}] 顔検出: {len(faces)} 件")

    def _update_canvas(self, tk_img, face_count):
        self._canvas_img = tk_img
        self.canvas.delete("all")
        cw = self.canvas.winfo_width()
        ch = self.canvas.winfo_height()
        self.canvas.create_image(cw//2, ch//2, image=tk_img, anchor="center")
        self.face_count_lbl.config(text=f"顔: {face_count}")

    def _log(self, text):
        self.log_text.configure(state=tk.NORMAL)
        self.log_text.insert(tk.END, text + "\n")
        self.log_text.see(tk.END)
        self.log_text.configure(state=tk.DISABLED)

    def _snapshot(self):
        if not self._cap:
            messagebox.showwarning("警告", "カメラが起動していません")
            return
        ret, frame = self._cap.read()
        if not ret:
            return
        from tkinter import filedialog
        from datetime import datetime
        default_name = f"snapshot_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.png"
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            initialfile=default_name,
            defaultextension=".png",
            filetypes=[("PNG", "*.png"), ("JPEG", "*.jpg")])
        if path:
            cv2.imwrite(path, frame)
            self.status_var.set(f"保存: {path}")

    def _on_close(self):
        self._stop()
        self.root.destroy()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App071(root)
    root.mainloop()

Textウィジェットでの結果表示

tk.Textウィジェットをstate=DISABLED(読み取り専用)で作成し、更新時はNORMALに変更してinsert()で内容を書き込み、再びDISABLEDに戻します。

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import threading
import os

try:
    import cv2
    CV2_AVAILABLE = True
except ImportError:
    CV2_AVAILABLE = False

try:
    from PIL import Image, ImageTk
    PIL_AVAILABLE = True
except ImportError:
    PIL_AVAILABLE = False


class App071:
    """顔検出カメラ"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("顔検出カメラ")
        self.root.geometry("860x600")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._cap = None
        self._running = False
        self._face_count = 0
        self._cascade = None
        self._build_ui()
        if CV2_AVAILABLE:
            self._load_cascade()
        self.root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self._on_close)

    def _load_cascade(self):
        # OpenCVのデフォルトカスケードを試みる
        paths = [
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_default.xml",
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_alt.xml",
        ]
        for p in paths:
            if os.path.exists(p):
                self._cascade = cv2.CascadeClassifier(p)
                break

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="📷 顔検出カメラ",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        if not CV2_AVAILABLE:
            tk.Label(self.root,
                     text="⚠ opencv-python が必要です (pip install opencv-python Pillow)",
                     bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
                     anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)

        # コントロール
        ctrl = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        ctrl.pack(fill=tk.X)

        tk.Label(ctrl, text="カメラ番号:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        self.cam_var = tk.IntVar(value=0)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=0, to=9, textvariable=self.cam_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="▶ 開始",
                   command=self._start).pack(side=tk.LEFT, padx=8)
        ttk.Button(ctrl, text="⏹ 停止",
                   command=self._stop).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="📷 スナップ",
                   command=self._snapshot).pack(side=tk.LEFT, padx=8)

        # 検出設定
        tk.Label(ctrl, text="スケール:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 2))
        self.scale_var = tk.DoubleVar(value=1.1)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1.05, to=2.0, increment=0.05,
                    textvariable=self.scale_var, width=5).pack(side=tk.LEFT)
        tk.Label(ctrl, text="最小隣接:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(8, 2))
        self.min_neigh_var = tk.IntVar(value=5)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1, to=20, textvariable=self.min_neigh_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)

        # 顔数表示
        self.face_count_lbl = tk.Label(ctrl, text="顔: 0",
                                        bg="#2d2d2d", fg="#4fc3f7",
                                        font=("Arial", 12, "bold"))
        self.face_count_lbl.pack(side=tk.RIGHT, padx=12)

        # カメラプレビュー
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, bg="#000",
                                 highlightthickness=0)
        self.canvas.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)
        self._canvas_img = None

        # 検出ログ
        log_f = tk.Frame(self.root, bg="#0d1117")
        log_f.pack(fill=tk.X, padx=8, pady=2)
        self.log_text = tk.Text(log_f, height=3, bg="#0d1117", fg="#8b949e",
                                 font=("Courier New", 8), relief=tk.FLAT,
                                 state=tk.DISABLED)
        self.log_text.pack(fill=tk.X)

        self.status_var = tk.StringVar(value="カメラを開始してください")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _start(self):
        if not CV2_AVAILABLE or not PIL_AVAILABLE:
            messagebox.showerror("エラー",
                                  "pip install opencv-python Pillow")
            return
        if self._running:
            return
        cam_id = self.cam_var.get()
        cap = cv2.VideoCapture(cam_id)
        if not cap.isOpened():
            messagebox.showerror("エラー",
                                  f"カメラ {cam_id} を開けませんでした")
            return
        self._cap = cap
        self._running = True
        self.status_var.set(f"カメラ {cam_id} 起動中")
        threading.Thread(target=self._camera_loop, daemon=True).start()

    def _stop(self):
        self._running = False
        if self._cap:
            self._cap.release()
            self._cap = None
        self.status_var.set("停止")
        self.face_count_lbl.config(text="顔: 0")

    def _camera_loop(self):
        from datetime import datetime
        while self._running and self._cap:
            ret, frame = self._cap.read()
            if not ret:
                break
            faces = []
            if self._cascade:
                gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
                gray = cv2.equalizeHist(gray)
                try:
                    faces = self._cascade.detectMultiScale(
                        gray,
                        scaleFactor=self.scale_var.get(),
                        minNeighbors=self.min_neigh_var.get(),
                        minSize=(30, 30))
                except Exception:
                    faces = []

            # 矩形描画
            for (x, y, w, h) in faces:
                cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
                cv2.putText(frame, "Face", (x, y-5),
                             cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 1)

            # 表示
            frame_rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
            img = Image.fromarray(frame_rgb)
            cw = max(1, self.canvas.winfo_width())
            ch = max(1, self.canvas.winfo_height())
            img.thumbnail((cw, ch), Image.NEAREST)
            tk_img = ImageTk.PhotoImage(img)
            self.root.after(0, self._update_canvas, tk_img,
                             len(faces))

            if len(faces) != self._face_count:
                self._face_count = len(faces)
                if faces:
                    ts = datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
                    self.root.after(0, self._log,
                                    f"[{ts}] 顔検出: {len(faces)} 件")

    def _update_canvas(self, tk_img, face_count):
        self._canvas_img = tk_img
        self.canvas.delete("all")
        cw = self.canvas.winfo_width()
        ch = self.canvas.winfo_height()
        self.canvas.create_image(cw//2, ch//2, image=tk_img, anchor="center")
        self.face_count_lbl.config(text=f"顔: {face_count}")

    def _log(self, text):
        self.log_text.configure(state=tk.NORMAL)
        self.log_text.insert(tk.END, text + "\n")
        self.log_text.see(tk.END)
        self.log_text.configure(state=tk.DISABLED)

    def _snapshot(self):
        if not self._cap:
            messagebox.showwarning("警告", "カメラが起動していません")
            return
        ret, frame = self._cap.read()
        if not ret:
            return
        from tkinter import filedialog
        from datetime import datetime
        default_name = f"snapshot_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.png"
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            initialfile=default_name,
            defaultextension=".png",
            filetypes=[("PNG", "*.png"), ("JPEG", "*.jpg")])
        if path:
            cv2.imwrite(path, frame)
            self.status_var.set(f"保存: {path}")

    def _on_close(self):
        self._stop()
        self.root.destroy()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App071(root)
    root.mainloop()

例外処理とエラーハンドリング

try-exceptでValueErrorとExceptionを捕捉し、messagebox.showerror()でエラーメッセージを表示します。予期しないエラーも処理することで、アプリの堅牢性が向上します。

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import threading
import os

try:
    import cv2
    CV2_AVAILABLE = True
except ImportError:
    CV2_AVAILABLE = False

try:
    from PIL import Image, ImageTk
    PIL_AVAILABLE = True
except ImportError:
    PIL_AVAILABLE = False


class App071:
    """顔検出カメラ"""

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("顔検出カメラ")
        self.root.geometry("860x600")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._cap = None
        self._running = False
        self._face_count = 0
        self._cascade = None
        self._build_ui()
        if CV2_AVAILABLE:
            self._load_cascade()
        self.root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self._on_close)

    def _load_cascade(self):
        # OpenCVのデフォルトカスケードを試みる
        paths = [
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_default.xml",
            cv2.data.haarcascades + "haarcascade_frontalface_alt.xml",
        ]
        for p in paths:
            if os.path.exists(p):
                self._cascade = cv2.CascadeClassifier(p)
                break

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="📷 顔検出カメラ",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        if not CV2_AVAILABLE:
            tk.Label(self.root,
                     text="⚠ opencv-python が必要です (pip install opencv-python Pillow)",
                     bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
                     anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)

        # コントロール
        ctrl = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        ctrl.pack(fill=tk.X)

        tk.Label(ctrl, text="カメラ番号:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        self.cam_var = tk.IntVar(value=0)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=0, to=9, textvariable=self.cam_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="▶ 開始",
                   command=self._start).pack(side=tk.LEFT, padx=8)
        ttk.Button(ctrl, text="⏹ 停止",
                   command=self._stop).pack(side=tk.LEFT)
        ttk.Button(ctrl, text="📷 スナップ",
                   command=self._snapshot).pack(side=tk.LEFT, padx=8)

        # 検出設定
        tk.Label(ctrl, text="スケール:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 2))
        self.scale_var = tk.DoubleVar(value=1.1)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1.05, to=2.0, increment=0.05,
                    textvariable=self.scale_var, width=5).pack(side=tk.LEFT)
        tk.Label(ctrl, text="最小隣接:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(8, 2))
        self.min_neigh_var = tk.IntVar(value=5)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=1, to=20, textvariable=self.min_neigh_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)

        # 顔数表示
        self.face_count_lbl = tk.Label(ctrl, text="顔: 0",
                                        bg="#2d2d2d", fg="#4fc3f7",
                                        font=("Arial", 12, "bold"))
        self.face_count_lbl.pack(side=tk.RIGHT, padx=12)

        # カメラプレビュー
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, bg="#000",
                                 highlightthickness=0)
        self.canvas.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)
        self._canvas_img = None

        # 検出ログ
        log_f = tk.Frame(self.root, bg="#0d1117")
        log_f.pack(fill=tk.X, padx=8, pady=2)
        self.log_text = tk.Text(log_f, height=3, bg="#0d1117", fg="#8b949e",
                                 font=("Courier New", 8), relief=tk.FLAT,
                                 state=tk.DISABLED)
        self.log_text.pack(fill=tk.X)

        self.status_var = tk.StringVar(value="カメラを開始してください")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _start(self):
        if not CV2_AVAILABLE or not PIL_AVAILABLE:
            messagebox.showerror("エラー",
                                  "pip install opencv-python Pillow")
            return
        if self._running:
            return
        cam_id = self.cam_var.get()
        cap = cv2.VideoCapture(cam_id)
        if not cap.isOpened():
            messagebox.showerror("エラー",
                                  f"カメラ {cam_id} を開けませんでした")
            return
        self._cap = cap
        self._running = True
        self.status_var.set(f"カメラ {cam_id} 起動中")
        threading.Thread(target=self._camera_loop, daemon=True).start()

    def _stop(self):
        self._running = False
        if self._cap:
            self._cap.release()
            self._cap = None
        self.status_var.set("停止")
        self.face_count_lbl.config(text="顔: 0")

    def _camera_loop(self):
        from datetime import datetime
        while self._running and self._cap:
            ret, frame = self._cap.read()
            if not ret:
                break
            faces = []
            if self._cascade:
                gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
                gray = cv2.equalizeHist(gray)
                try:
                    faces = self._cascade.detectMultiScale(
                        gray,
                        scaleFactor=self.scale_var.get(),
                        minNeighbors=self.min_neigh_var.get(),
                        minSize=(30, 30))
                except Exception:
                    faces = []

            # 矩形描画
            for (x, y, w, h) in faces:
                cv2.rectangle(frame, (x, y), (x+w, y+h), (0, 255, 0), 2)
                cv2.putText(frame, "Face", (x, y-5),
                             cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 255, 0), 1)

            # 表示
            frame_rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
            img = Image.fromarray(frame_rgb)
            cw = max(1, self.canvas.winfo_width())
            ch = max(1, self.canvas.winfo_height())
            img.thumbnail((cw, ch), Image.NEAREST)
            tk_img = ImageTk.PhotoImage(img)
            self.root.after(0, self._update_canvas, tk_img,
                             len(faces))

            if len(faces) != self._face_count:
                self._face_count = len(faces)
                if faces:
                    ts = datetime.now().strftime("%H:%M:%S")
                    self.root.after(0, self._log,
                                    f"[{ts}] 顔検出: {len(faces)} 件")

    def _update_canvas(self, tk_img, face_count):
        self._canvas_img = tk_img
        self.canvas.delete("all")
        cw = self.canvas.winfo_width()
        ch = self.canvas.winfo_height()
        self.canvas.create_image(cw//2, ch//2, image=tk_img, anchor="center")
        self.face_count_lbl.config(text=f"顔: {face_count}")

    def _log(self, text):
        self.log_text.configure(state=tk.NORMAL)
        self.log_text.insert(tk.END, text + "\n")
        self.log_text.see(tk.END)
        self.log_text.configure(state=tk.DISABLED)

    def _snapshot(self):
        if not self._cap:
            messagebox.showwarning("警告", "カメラが起動していません")
            return
        ret, frame = self._cap.read()
        if not ret:
            return
        from tkinter import filedialog
        from datetime import datetime
        default_name = f"snapshot_{datetime.now().strftime('%Y%m%d_%H%M%S')}.png"
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            initialfile=default_name,
            defaultextension=".png",
            filetypes=[("PNG", "*.png"), ("JPEG", "*.jpg")])
        if path:
            cv2.imwrite(path, frame)
            self.status_var.set(f"保存: {path}")

    def _on_close(self):
        self._stop()
        self.root.destroy()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App071(root)
    root.mainloop()

6. ステップバイステップガイド

このアプリをゼロから自分で作る手順を解説します。コードをコピーするだけでなく、実際に手順を追って自分で書いてみましょう。

  1. 1
    ファイルを作成する

    新しいファイルを作成して app071.py と保存します。

  2. 2
    クラスの骨格を作る

    App071クラスを定義し、__init__とmainloop()の最小構成を作ります。

  3. 3
    タイトルバーを作る

    Frameを使ってカラーバー付きのタイトルエリアを作ります。

  4. 4
    入力フォームを実装する

    LabelFrameとEntryウィジェットで入力エリアを作ります。

  5. 5
    処理ロジックを実装する

    _execute()メソッドにメインロジックを実装します。

  6. 6
    結果表示を実装する

    TextウィジェットかLabelに結果を表示する_show_result()を実装します。

  7. 7
    エラー処理を追加する

    try-exceptとmessageboxでエラーハンドリングを追加します。

7. カスタマイズアイデア

基本機能を習得したら、以下のカスタマイズに挑戦してみましょう。

💡 ダークモードを追加する

bg色・fg色を辞書で管理し、ボタン1つでダークモード・ライトモードを切り替えられるようにしましょう。

💡 データの保存機能

処理結果をCSV・TXTファイルに保存する機能を追加しましょう。filedialog.asksaveasfilename()でファイル保存ダイアログが使えます。

💡 設定ダイアログ

フォントサイズや色などの設定をユーザーが変更できるオプションダイアログを追加しましょう。

8. よくある問題と解決法

❌ 日本語フォントが表示されない

原因:システムに日本語フォントが見つからない場合があります。

解決法:font引数を省略するかシステムに合ったフォントを指定してください。

❌ ライブラリのインポートエラー

原因:必要なライブラリがインストールされていません。

解決法:pip install コマンドで必要なライブラリをインストールしてください。 (pip install opencv-python)

❌ ウィンドウサイズが合わない

原因:画面解像度や表示スケールによって異なる場合があります。

解決法:root.geometry()で適切なサイズに調整してください。

9. 練習問題

アプリの理解を深めるための練習問題です。

  1. 課題1:機能拡張

    顔検出カメラに新しい機能を1つ追加してみましょう。

  2. 課題2:UIの改善

    色・フォント・レイアウトを変更して、より使いやすいUIにカスタマイズしましょう。

  3. 課題3:保存機能の追加

    処理結果をファイルに保存する機能を追加しましょう。

🚀
次に挑戦するアプリ

このアプリをマスターしたら、次のアプリに挑戦しましょう。