OpenCVで直線検出を使って文字の傾きを水平補正する

Tesseract5でOCRを試してみたところ、傾いている文字を全く認識しなかったので、
OCRをかける前に文字の傾きを水平補正しようと思ったのだった。

■ 事前作業
NuGetパッケージマネージャーでOpenCvSharp4.Windowsをインストールします。
OpenCvSharp.Extensionsも同時にインストールされます。

■ 留意点
読み取る画像に直線が含まれている必要があります。

C#

using OpenCvSharp;
using OpenCvSharp.Extensions;

private Bitmap tiltPicture(Bitmap img_src)
{
    // 画像の読み込み
    //Mat img = Cv2.ImRead(@"c:\temp\naname.png");
    Mat img = BitmapConverter.ToMat(img_src);

    // モノクロ・グレースケール画像へ変換
    Mat imgGray = new Mat();
    Cv2.CvtColor(img, imgGray, ColorConversionCodes.BGR2GRAY);

    // エッジ検出
    Mat edges = new Mat();
    Cv2.Canny(imgGray, edges, 50, 150, 3);

    // 直線検出
    LineSegmentPoint[] lines = Cv2.HoughLinesP(edges, 1, Math.PI / 180, 100, 100, 10);

    // 直線の角度を計算
    double[] angles = new double[lines.Length];
    for (int i = 0; i < lines.Length; i++)
    {
        LineSegmentPoint line = lines[i];
        double medianAngle = Math.Atan2(line.P2.Y - line.P1.Y, line.P2.X - line.P1.X) * 180.0 / Math.PI;
        angles[i] = medianAngle;
    }

    // 直線の角度の中央値を計算
    double angle = CalculateMedian(angles);

    // アフィン変換を適用してスキュー角度を修正
    (int h, int w) = (img.Rows, img.Cols);
    Point2f center = new Point2f(w / 2f, h / 2f);
    Mat rotationMatrix = Cv2.GetRotationMatrix2D(center, angle, 1.0);
    Mat rotateImg = new Mat();
    Cv2.WarpAffine(img, rotateImg, rotationMatrix, new OpenCvSharp.Size(w, h), flags: InterpolationFlags.Cubic, borderMode: BorderTypes.Replicate);

    Bitmap bitmap = BitmapConverter.ToBitmap(rotateImg);

    // プログラムを終了する前に解放する
    img.Release();
    imgGray.Release();
    edges.Release();
    rotateImg.Release();

    return bitmap;
}

/// <summary>
/// 直線の角度の中央値を計算
/// </summary>
/// <param name="values"></param>
/// <returns>中央値</returns>
static double CalculateMedian(double[] values)
{
    Array.Sort(values);
    int length = values.Length;

    if (length % 2 == 0)
    {
        // 偶数の場合は中央の2つの値の平均を取る
        int midIndex1 = length / 2 - 1;
        int midIndex2 = length / 2;
        return (values[midIndex1] + values[midIndex2]) / 2.0;
    }
    else
    {
        // 奇数の場合は中央の値をそのまま返す
        int midIndex = length / 2;
        return values[midIndex];
    }
}