Cv2.Polylines / Cv2.FillPoly の使い方【OpenCV/C#（OpenCvSharp）】〜多角形を描画・塗りつぶす〜

Cv2.Polylines は頂点座標の配列を受け取り、多角形の輪郭線を画像に描画します。Cv2.FillPoly は同じ頂点配列を内部まで塗りつぶします。検出領域のマスク生成・可視化・アノテーションなど、実務で頻繁に使う描画系の基本関数です。

// 輪郭描画
Cv2.Polylines(img, new[] { pts }, isClosed: true, Scalar.Red, thickness: 2);
// 塗りつぶし
Cv2.FillPoly(img, new[] { pts }, Scalar.Green);

動作環境

• OpenCV 4.x（OpenCvSharp4）
• .NET 8 コンソールアプリ
• NuGet: OpenCvSharp4・OpenCvSharp4.runtime.win（Windows 実行時）

環境構築がまだの方は環境構築ガイドを先にどうぞ。

基本の使い方

using OpenCvSharp;

// 描画先の黒いキャンバスを用意
using var img = new Mat(400, 600, MatType.CV_8UC3, Scalar.Black);

// 五角形の頂点座標を定義
Point[] pts =
{
    new Point(300, 50),
    new Point(450, 160),
    new Point(390, 330),
    new Point(210, 330),
    new Point(150, 160),
};

// 輪郭だけ描画（赤・太さ 2px・閉じたポリライン）
Cv2.Polylines(img, new[] { pts }, isClosed: true, Scalar.Red, thickness: 2);

// 別キャンバスに塗りつぶし描画
using var filled = new Mat(400, 600, MatType.CV_8UC3, Scalar.Black);
Cv2.FillPoly(filled, new[] { pts }, Scalar.LimeGreen);

// 結果を保存
Cv2.ImWrite("polylines.png", img);
Cv2.ImWrite("fillpoly.png", filled);

Console.WriteLine("polylines.png / fillpoly.png を保存しました");

実行すると polylines.png（赤い五角形の輪郭）と fillpoly.png（緑で塗りつぶされた五角形）の 2 ファイルが生成されます。

コードのポイント

引数と戻り値

Cv2.Polylines

戻り値: なし（void）

Cv2.FillPoly

戻り値: なし（void）

実践例

① 複数ポリゴンを一括描画

Cv2.Polylines / Cv2.FillPoly は 複数のポリゴンを配列ごとまとめて渡せるのが便利です。物体検出結果の輪郭を一括で可視化するケースに対応できます。

using OpenCvSharp;

using var img = new Mat(500, 700, MatType.CV_8UC3, Scalar.White);

// 三角形と四角形を同時に定義
Point[][] polygons =
{
    // 三角形
    new[]
    {
        new Point(100, 400),
        new Point(200, 200),
        new Point(300, 400),
    },
    // 平行四辺形
    new[]
    {
        new Point(380, 400),
        new Point(480, 200),
        new Point(620, 200),
        new Point(520, 400),
    },
};

// 輪郭を一括描画（アンチエイリアス付き）
Cv2.Polylines(img, polygons, isClosed: true, Scalar.DarkBlue,
              thickness: 3, lineType: LineTypes.AntiAlias);

Cv2.ImWrite("multi_polylines.png", img);
Console.WriteLine("multi_polylines.png を保存しました");

② FillPoly でマスク画像を生成する

画像の任意領域にマスクを作り、その領域だけ処理を適用するパターンです。ConnectedComponentsWithStats や InRange と組み合わせる実務シナリオで定番の手法です。

using OpenCvSharp;

// 元画像を読み込む（存在するパスに変更してください）
using var src = Cv2.ImRead("input.png");
if (src.Empty()) { Console.WriteLine("画像が読み込めません"); return; }

// マスク（8UC1 黒で初期化）
using var mask = new Mat(src.Size(), MatType.CV_8UC1, Scalar.Black);

// 注目領域を多角形で定義
Point[] roi =
{
    new Point(100, 80),
    new Point(400, 60),
    new Point(450, 280),
    new Point(80, 300),
};

// マスク領域を白で塗りつぶす
Cv2.FillPoly(mask, new[] { roi }, Scalar.White);

// マスクを適用して領域外を黒にする
using var result = new Mat();
src.CopyTo(result, mask);

Cv2.ImWrite("masked.png", result);
Console.WriteLine("masked.png を保存しました");

実行すると masked.png に、指定した多角形内の画像だけが残り、外側が黒になった結果が保存されます。

つまずきポイント

⚠️ 引数が「配列の配列」である点を見落とす

Cv2.Polylines / Cv2.FillPoly の頂点引数は Point[] ではなく Point[][] 相当の「ポリゴンの配列」 です。単一ポリゴンでも new[] { pts } のように一段ラップする必要があります。

// NG: Point[] をそのまま渡す（コンパイルエラー）
Cv2.Polylines(img, pts, true, Scalar.Red, 2);

// OK: 配列の配列でラップする
Cv2.Polylines(img, new[] { pts }, true, Scalar.Red, 2);

⚠️ Mat の Dispose 漏れ

new Mat(...) で生成したキャンバスや中間 Mat はネイティブメモリを保持します。using を付け忘れると GC タイミング次第でメモリリークが発生します。本記事のサンプルのように すべての Mat を using で管理するを徹底してください。

✅ isClosed の挙動を確認する

isClosed: false にすると最後の頂点と最初の頂点をつなぐ辺が描画されません。閉じた多角形を期待しているのに線が繋がらない場合は true になっているか確認しましょう。FillPoly は内部的に常に閉じた輪郭として扱うため、このフラグは持ちません。

関連する関数

• Cv2.Ellipse の使い方【OpenCV/C#（OpenCvSharp）】〜楕円を描画する〜 — 楕円・円弧の描画はこちら
• Cv2.ConnectedComponentsWithStats の使い方【OpenCV/C#（OpenCvSharp）】〜ラベリング処理で連結領域を解析する〜 — 検出した連結領域の輪郭を FillPoly で可視化する際に組み合わせる
• Cv2.InRange の使い方【OpenCV/C#（OpenCvSharp）】〜色範囲でマスクを作る（色抽出）〜 — FillPoly でマスクを作る手法と併用するケースが多い
• Cv2.DrawContours — FindContours で取得した輪郭を描画する際の類似関数（頂点配列ではなく輪郭階層情報を扱う）

まとめ

• Cv2.Polylines は閉じた・開いた多角形の輪郭線を、Cv2.FillPoly は内部まで塗りつぶして描画する。
• 頂点引数は必ず「配列の配列」形式で渡す。複数ポリゴンを一括処理できるのが両関数の強み。
• FillPoly でマスク画像を生成し、任意領域だけに処理を適用するパターンは実務で特に頻出。