傾いた画像を自動で水平にする

傾いたお札が写った写真を、お札が水平になるように自動で回転します。
ライブラリopencvのcv2.findContours()メソッドの領域検出機能によりお札の領域を検出、cv2.minAreaRect()メソッドにより回転外接矩形を求め、戻り値の回転角を使って、お札が水平になるように画像全体を回転します。

回転を考慮した外接矩形を描画する

環境

windows10 home
Anaconda 3/ jupyter notebook 5.6.0
Python 3.7.0
OpenCV 4.0.0

準備

5000円札が傾いて写っている写真を用意し、jupyter notebookファイル(***.ipynb)と同じディレクトリにファイル名'5000.jpg'で保存しました。

コード

cv2.findContours()メソッドにより多数の領域が検出されます。お札の領域を指定するため領域の面積が10000～15000の範囲にある場合に回転外接矩形を求め、回転外接矩形の回転角を用いて、元画像を回転しています。

import cv2

img = cv2.imread('5000.jpg')  # 画像読み出し
height, width, _ = img.shape  # 形状取得 
center = (int(width/2), int(height/2))  # 中心座標設定

img_gray = cv2.imread('5000.jpg', 0)  # グレースケール読み出し
ret, img_binary = cv2.threshold(img_gray, 180, 255, cv2.THRESH_BINARY)  # 輝度180を境界に二値化
contours, hierarchy = cv2.findContours(img_binary, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)  # 領域検出　

# 各領域を読み出し
for i in contours:
    area = cv2.contourArea(i)  # 各領域の面積
    
    if 10000<area<15000:  # 10000<面積<15000の場合
        rect = cv2.minAreaRect(i)  # 回転外接矩形の算出
        angle = 90+rect[2]  # 回転角を設定

trans = cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, scale=1)  # 変換行列の算出
img2 = cv2.warpAffine(img, trans, (width, height))  # 元画像を回転

cv2.imwrite('rot5000.jpg', img2)  # 回転画像を保存