bookscan image enhance(python으로 스캔한 책 전처리 )

 book scan(카메라로 찍은 사진) 한 파일의 품질을 올리는 방법을 고민을 하게 되었습니다.

ChatGPT를 이용해서 굉장히 많은 기법들을 소개(?) 받았고, 이것 저것 조합하면서 가장 무난한 방법을 찾아봤습니다.

sharpen -> bilateralFilter -> 배경 부분만 밝기 높이기 순으로 되어 있습니다.

아래 코드를 참고하시고, 모르는건 ChatGPT에 문의해보면 자세히 알려줍니다.

세상이 편해졌네요. 그래도 이것저것 해보고 제일 좋은지 어떤지는 인간이 좀 판단을 해야합니다. filename만 적절히 변경 하시면 됩니다.

filename=r'D:\temp\1_20240830\0066.jpg'

import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 이미지 불러오기
image = cv2.imread(filename)
image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

# 1. 샤프닝 적용
kernel_sharpen = np.array([[-1, -1, -1],
                           [-1, 9, -1],
                           [-1, -1, -1]])
sharpened_image = cv2.filter2D(image_rgb, -1, kernel_sharpen)

# 2. bilateralFilter 적용
bilateral_filtered_image = cv2.bilateralFilter(sharpened_image, d=9, sigmaColor=75, sigmaSpace=75)

# 3. Grayscale 변환
gray = cv2.cvtColor(bilateral_filtered_image, cv2.COLOR_RGB2GRAY)

# Otsu's Thresholding을 사용하여 글씨와 배경 분리
# Otsu's Method는 최적의 threshold 값을 자동으로 선택함
_, mask = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV + cv2.THRESH_OTSU)

# 선택된 Otsu Threshold 값 출력
otsu_threshold_value = _  # Otsu가 선택한 최적의 Threshold 값
print(f"Otsu's Threshold Value: {otsu_threshold_value}")

# 배경 마스크를 생성 (글씨가 있는 부분은 제외)
background_mask = cv2.bitwise_not(mask)

# 배경을 밝게 조정 (50 정도 밝기 증가)
upcolor = 50
background_brightened = cv2.add(bilateral_filtered_image, np.array([upcolor, upcolor, upcolor], dtype=np.float32), mask=background_mask)

# 글씨 부분은 원본에서 그대로 가져옵니다.
final_image = cv2.add(background_brightened, cv2.bitwise_and(bilateral_filtered_image, bilateral_filtered_image, mask=mask))

# 결과 출력
plt.figure(figsize=(18, 6))
plt.subplot(131), plt.imshow(image_rgb), plt.title('Original')
plt.subplot(132), plt.imshow(bilateral_filtered_image), plt.title('Sharpened + Bilateral Filtered')
plt.subplot(133), plt.imshow(final_image), plt.title('Background Brightened with Otsu Thresholding')
plt.axis('off')
plt.show()

소스는 아래 링크 참고

Create jpg_to_enhance3.py · donarts/sourcecode@54ee6af · GitHub

추가 개선 

threshold -> adaptiveThreshold 로 변경함

filename=r'D:\temp\0005.jpg'

import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 이미지 불러오기
image = cv2.imread(filename)
image_rgb = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)

# 1. 샤프닝 적용
kernel_sharpen = np.array([[-1, -1, -1],
                           [-1, 9, -1],
                           [-1, -1, -1]])
sharpened_image = cv2.filter2D(image_rgb, -1, kernel_sharpen)

# 2. bilateralFilter 적용
bilateral_filtered_image = cv2.bilateralFilter(sharpened_image, d=9, sigmaColor=75, sigmaSpace=75)

# 3. Grayscale 변환
gray = cv2.cvtColor(bilateral_filtered_image, cv2.COLOR_RGB2GRAY)

# 4. GaussianBlur 적용 (Thresholding 전에)
gray = cv2.GaussianBlur(gray, (5, 5), 0)

# Otsu's Thresholding을 사용하여 글씨와 배경 분리
# Otsu's Method는 최적의 threshold 값을 자동으로 선택함
#_, mask = cv2.threshold(gray, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV + cv2.THRESH_OTSU)

# Adaptive Thresholding을 사용하여 글씨와 배경 분리
mask = cv2.adaptiveThreshold(gray, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C,
                             cv2.THRESH_BINARY_INV, 41, 8)

# 선택된 Otsu Threshold 값 출력
#otsu_threshold_value = _  # Otsu가 선택한 최적의 Threshold 값
#print(f"Otsu's Threshold Value: {otsu_threshold_value}")

# 배경 마스크를 생성 (글씨가 있는 부분은 제외)
background_mask = cv2.bitwise_not(mask)

# 배경을 밝게 조정 (50 정도 밝기 증가)
upcolor = 50
background_brightened = cv2.add(bilateral_filtered_image, np.array([upcolor, upcolor, upcolor], dtype=np.float32), mask=background_mask)

# 글씨 부분은 원본에서 그대로 가져옵니다.
final_image = cv2.add(background_brightened, cv2.bitwise_and(bilateral_filtered_image, bilateral_filtered_image, mask=mask))

# 결과 출력
plt.figure(figsize=(18, 6))
plt.subplot(131), plt.imshow(image_rgb), plt.title('Original')
#plt.subplot(132), plt.imshow(bilateral_filtered_image), plt.title('Sharpened + Bilateral Filtered')
plt.subplot(132), plt.imshow(mask, cmap='gray'), plt.title('mask')
#plt.subplot(132), plt.imshow(gray, cmap='gray'), plt.title('gray')
plt.subplot(133), plt.imshow(final_image), plt.title('Background Brightened with Otsu Thresholding')
plt.axis('off')
plt.show()

sourcecode/python/example/_64_jpeg_to_pdf/jpg_to_enhance3.py at main · donarts/sourcecode · GitHub