如何使用skimage移除图像旋转操作后产生的灰色边框

问题原因 #

skimage.transform.rotate 出现灰色边框是两个默认参数共同导致的：

• 默认边缘填充值为0（黑色），旋转时边缘像素会和黑色做线性插值，生成半透明的灰边像素
• 默认开启线性插值，边缘过渡时会生成介于原图像素和填充色之间的中间值，叠在白色背景上就呈现为灰色边框

解决代码 #

你可以修改rotate的参数关闭边缘插值影响，同时保留skimage旋转的平滑效果，修改后的完整代码如下：

from skimage import transform
from skimage.io import imread, imsave
from PIL import Image

# white background
bg = Image.new('RGB', (557, 558), (255, 255, 255))
bg = bg.convert('RGBA')

# yellow image
y = Image.new('RGB', (557, 558), (254, 255, 14))
y = y.convert('RGBA')
y.save('yellow.png')

# 调整rotate参数消除灰边
y = imread('yellow.png')
# 核心参数说明：
# cval：设置边缘填充值，RGBA图填充全透明的(0,0,0,0)，避免和黑色插值出灰边
# preserve_range：保留原始0-255像素值范围，避免默认归一化到0-1导致存储异常
# resize：如果需要保留旋转后完整图像不被裁剪，可以设为True，不需要就保持默认False
rotate = transform.rotate(y, 20, cval=(0,0,0,0), preserve_range=True)
imsave('rotated.png', rotate.astype('uint8'))

# read rotated image in Pillow
rt = Image.open('rotated.png')

# superimpose yellow image on white background
com1 = Image.alpha_composite(bg, rt).convert('RGB')
com1.show()

额外说明 #

如果对边缘过渡平滑度要求不高，也可以在rotate参数中添加order=0使用最近邻插值，完全消除过渡像素，但图像边缘会有锯齿，效果和Pillow旋转接近。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者J Lo