[Python]使用NumPy 進行影像黑白反轉

在某些特殊情況下，需要將圖片進行黑白反轉，例如Tesseract(OCR辨識引擎)就有建議黑底白字的狀況下辨識率較高。

本文將使用 NumPy 進行黑白影像反轉，並顯示反轉前後的影像。

成果顯示

圖片黑白反轉

程式碼範例

import cv2
import numpy as np

# 讀取影像（灰階模式）
image = cv2.imread('image.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

# 黑白反轉
inverted_image = 255 - image

# 顯示原影像和反轉後的影像
cv2.imshow('Original Image', image)
cv2.imshow('Inverted Image', inverted_image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

詳細說明

1. 讀取影像

   image = cv2.imread('image.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

   使用 OpenCV 的 cv2.imread 函數以灰階模式讀取影像。
   圖像在使用 OpenCV 讀取後會被存儲為一個 NumPy 陣列。每個陣列元素對應於圖像的一個像素值。
2. 黑白反轉

   inverted_image = 255 - image

   使用 NumPy 對影像進行逐元素操作，將每個像素值變為其相對應的反轉值。如果原像素值是 255（白色），反轉後會變成 0（黑色）。
   當你執行 inverted_image = 255 - image 時，這是一個針對整個 NumPy 陣列的向量化操作。NumPy 會對陣列中的每個元素進行減法操作。
3. 顯示影像

   cv2.imshow('Original Image', image)
   cv2.imshow('Inverted Image', inverted_image)
   cv2.waitKey(0)
   cv2.destroyAllWindows()

   使用 OpenCV 的 cv2.imshow 函數顯示原影像和反轉後的影像。

這樣處理後，無論原本的像素是什麼顏色，都會被準確地反轉。白色像素（255）變成黑色（0），黑色像素（0）變成白色（255），其他灰階值會相應變換。