deskew — 2D geometry op

資料種類:imageimage

呼叫:fullseye.apply(img, "deskew", a=0.5, b=0.5)(2-D 的模型是一張圖 + 兩個純量旋鈕 a,b∈[0,1])

deskew: input → output

*圖為在 128×128 合成輸入上實際執行的輸出。左為輸入,右為輸出。點雲以俯視散點顯示(亮度 = z),一維序列為折線,體資料為沿 z 的最大值投影,影片為中間影格,複數影像為振幅;無法成像的回傳值直接顯示數值。*

掃描旋鈕 a(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋鈕取預設):

deskew: knob a sweep (docs site)

掃描旋鈕 b(0.1 / 0.5 / 0.9,另一旋鈕取預設):

deskew: knob b sweep (docs site)

階段(前置運算子 → 本運算子,由左至右):

deskew: stages (docs site)

換別的影像(合成場景 / 照片 / 硬幣。上排為輸入,下排為對應輸出。旋鈕取預設):

deskew: other inputs (docs site)

*未展示彩色 (H,W,3) 輸入: 此運算子把顏色通道當作第三個空間軸(跨通道)。請按通道分別呼叫。*

用法

> 該運算子的說明尚無譯文,以下照原文給出。

傾きを測って起こす(deskew)。角度をノブで与えるのではなく、画像から推定する。

`a が探索の範囲 ±(2 + 43a)° を振る(a=0 で ±2°、a=1 で ±45°)。b` が

精緻化の刻み `1/(1 + round(9b))°` を振る(b=0 で 1° 刻み、b=1 で 0.1° 刻み。

細かいほど遅い ―― ここが取引になっている)。

判定量は横方向の射影プロファイルの差分二乗和。ある角度で回したときに行が

揃うと、行方向に潰した濃度の折れ線が最も激しく上下する。1° 刻みで粗く探し、

最良の ±1° を `b` の刻みで詰める。同点なら角度の小さい方を採るので、

構造の無い画像・空フレームでは 0°(= 入力をそのまま返す)に落ちる。

• 探索は長辺 256 画素に間引いた写しで行う(角度は間引きで変わらない)。

原寸で回すのは最後の 1 回だけ。512x512 で最も広い探索でも実測 121 ms。

• 点数は回転後の中央の正方形(一辺 = `min(H,W)/sqrt(2)`)だけで取る ――

どの角度でも枠内に収まる範囲なので、角の埋めかたが点数に混ざらない。

枠外は縁の中央値で埋める(`mode="constant")。既存の rotate_image` は

鏡映で埋めるため、帳票を起こすと四隅に鏡文字が写り込む(向こうの docstring が

自ら「枠外を背景色で埋めたい用途には向かない」と認めている)。起こしたものを

そのまま OCR・切り出しへ渡せるのが、この op の足し前。

実測の精度と限界(行間 14 画素・幅 384 画素の合成頁): `b=1`(0.1° 刻み)で

1 / 2 / 3.7 / 5 / 12 / 20° のいずれも誤差 0.00°。ただし **0.6° 未満の傾きは

0 を返す** ―― 頁の幅いっぱいでも行のずれが 1 画素に届かず、射影の鋭さが補間の

丸まりに埋もれるため。細かく測りたければ入力を大きくする(判定量は幅に比例する)。

先行研究: 射影プロファイルで傾きを測るのは古典で、Postl (1986) が分散を、

Baird (1987) が二乗和 + 粗密の角度探索を判定量にした。この op は Baird の系譜で、

新しいのは手法ではなく縁の扱いである(下記)。

以前は差分基準が +3.0 度 ずれていた。その原因が確定した。 2026-09-17 の事前測定で、

真値 −7/−3/+3/+7 度 に対し分散基準は誤差 0.0 度、差分基準は 4 本すべて +3.0 度 ずれ、原因は

`ndimage.rotate が作る縁の人工物だろうが「mode="constant"` で消えるかは未検証」と

記録していた。塗り方ではなく見る範囲が原因だった —— 回転後の内接正方形だけで点を

取ると、差分基準でも 1/2/3.7/5/12/20 度 のすべてで誤差 0.00 度 になる(実測)。

値域は入力のまま(線形補間と縁の中央値はどちらも値域を広げない)。★空フレーム

(値域 1e-9 未満)と 8 画素未満の入力はそのまま返す。★タイル分割してはいけない

―― 角度は画像全体から 1 つ決まるもので、タイルごとに測ると各タイルが別々の角度で

回る(`scale.py` に理由つきで登録済み)。

詳細使用指南

gallery2d_geometry 族使用指南

參考(範例資料・文獻)

• 範例資料目錄(下載 URL / 授權) —— 2-D 用 skimage.data(BSD/公有領域)加合成圖,3-D 給出真實資料源(Stanford/PDS 等)的下載 URL。

• 運算子來歷與參考文獻 —— 該運算子族所依據的研究/方法出處。

• 演算法的正典(作者・年份)與用途見上面的族使用指南

在 Studio 中試試

下面的程式已確認可以執行(與圖相同的輸入)。在 Studio 說明中,此區塊會變成按鈕,可當場載入並執行。

rotate_img 0.58 0.50
deskew 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

可執行的範例(實際呼叫該運算子並已驗證的樣例)

gallery2d_geometrypy -3.11 examples/gallery2d_geometry.py

型別可銜接的下一個運算子(可接受 image 作為輸入)

identity · gaussian · mean_box · bilateral · unsharp · median · min_filter · max_filter

同類別(geometry)

rotate_img · rescale_img · affine_warp · sk_swirl · mirror_image · transpose_region · rotate_image · zoom_image_factor


*Provenance: ops.py — 2D 運算子登記表。本條目由 tools/opdocs.py md 自動產生(請勿手動編輯)。*

© 2026 Kazufumi Furuse — Fullseye operator documentation. Licensed under Apache-2.0.