ボトルネックは PNG エンコーダだった — 拡張処理を16倍高速化

Image Processing Tool の標準の拡張処理（Factor 5、Random ±5°）を 2448×2048 の PNG に適用すると、1枚あたり約4.3秒かかっていました。数千枚の学習データの準備に数時間かかる計算です。

時間はどこで消えていたか

プロファイリングの結果、ボトルネックは回転や整列ではなく保存処理でした。実行時間の90%以上が PIL の PNG エンコーダ（標準の圧縮レベル6）で費やされていました。

変更点

1. PNG 圧縮レベル1 — 可逆圧縮のまま、エンコードが約5倍高速になります。ファイルサイズは約10%増えます。
2. 出力の並列保存 — 入力1枚あたり6枚の出力を ThreadPoolExecutor（最大8スレッド）で同時に保存します。PIL のエンコーダは GIL を解放するため、コア数に比例して速くなります。
3. 回転処理の簡素化 — rotate(expand=True) の後に中央を切り出す処理を、rotate(expand=False) の1回に置き換えました。結果は同じで、コストは半分です。
4. ログの間引き — ファイルごとのログを10件に1回に減らしました。

結果

回転の境界で0.003%未満の画素差が生じますが、拡張の品質には影響しません。