反転と傾き補正 ― 向きを整える

導入

スキャン画像は「白黒が反転している」「少し傾いている」ことがよくあります。OCR にかける前に、向きと明暗を整えておくと認識が安定します。

説明

from PIL import Image, ImageDraw, ImageFont, ImageOps
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

img = Image.new("L", (240, 90), "white")     # グレースケールで作成
draw = ImageDraw.Draw(img)
draw.text((15, 20), "TILT", fill=0, font=ImageFont.load_default(size=48))

inverted = ImageOps.invert(img)              # 白黒を反転（白↔黒）
rotated  = img.rotate(-8, expand=True, fillcolor=255)  # 8度回転（傾き補正のイメージ）

fig, ax = plt.subplots(1, 3, figsize=(10, 3))
ax[0].imshow(np.array(img), cmap="gray");      ax[0].set_title("original"); ax[0].axis("off")
ax[1].imshow(np.array(inverted), cmap="gray"); ax[1].set_title("inverted"); ax[1].axis("off")
ax[2].imshow(np.array(rotated), cmap="gray");  ax[2].set_title("rotated");  ax[2].axis("off")

• ImageOps.invert(img) … 明暗を反転します（255 - 値）。黒地に白文字のスキャンを、黒文字に直すときに使います。
• img.rotate(角度, expand=True, fillcolor=255) … 画像を回します。expand=True で切れないように枠を広げ、fillcolor=255 で余白を白で埋めます。プラスが反時計回りです。
• 実務では、文字の並びから傾き角度を自動推定して rotate で水平に直す「傾き補正（deskew）」を行います。

やってみよう

img.rotate(-8, ...) の角度を 10 や -20 に変えて、回転の向きと余白の埋まり方を確かめましょう。fillcolor を 0 にすると余白が黒になります。

演習

元画像 img を 90度回転 させて表示してください。