【图像数据扩充】翻转、亮度、对比度、锐度、色彩等扩充

【图像数据扩充】翻转、亮度、对比度、锐度、色彩等扩充

1. 介绍

当我们使用深度学习进行训练时,数据集如果不充足,会想到去扩充数据。下面我们就介绍五种常用的扩充方法。

  • 翻转变化:对图像进行旋转和水平、垂直反转等操作。
  • 亮度变化:对图像的亮度进行改变。
  • 对比度变化:也就是对图像的明暗区域之间的色觉差距进行调整。
  • 锐度变化:对图像的边缘或者线条进行增强,也即突出边缘感。
  • 色彩变化:对色彩进行调整,黄色变绿色等。

2. 代码及示例

2.1 基于 Opencv 的翻转

import cv2

'''1. 旋转'''
def cv2_rotation(img, angle): '''输入图像、要旋转的角度'''
    (h, w) = img.shape[:2]
    center = (w // 2, h // 2)
    M = cv2.getRotationMatrix2D(center, angle, 1.)
    rotated = cv2.warpAffine(img, M, (w, h))
    return rotated

'''2. 反转'''
img1 = cv2.flip(img, 0) # 水平翻转
img2 = cv2.flip(img, 1) # 垂直反转
img3 = cv2.flip(img, -1) # 水平垂直反转

2.1.1 效果

对上述的旋转和反转做不同的组合,可以得到,
在这里插入图片描述

2.2 基于PIL的亮度、对比度、锐度、色彩变化

from PIL import Image, ImageEnhance
import cv2
import numpy as np

def randomColor(image): # 图像增强
    # 亮度变化
    enh_bri = ImageEnhance.Brightness(image)
    brightness = np.random.randint(8, 13) / 10.  # 随机因子
    image1 = enh_bri.enhance(brightness)

    # 色度变化
    enh_col = ImageEnhance.Color(image1)
    color = np.random.randint(5, 25) / 10.  # 随机因子
    image2 = enh_col.enhance(color)

    # 对比度变化
    enh_con = ImageEnhance.Contrast(image2)
    contrast = np.random.randint(8, 25) / 10.  # 随机因子
    image3 = enh_con.enhance(contrast)

    # 锐度变化
    enh_sha = ImageEnhance.Sharpness(image3)
    sharpness = np.random.randint(5, 51) / 10.  # 随机因子
    image4 = enh_sha.enhance(sharpness)

    return image4

2.2.1 效果

在这里插入图片描述

3. 总结

针对一个图像,我们可以

  • 通过翻转扩充:1张变8张
  • 之后再进行亮度、对比度、锐度、色彩的变化,进而一张可以变成百张,

这样就可以实现图像数据的扩充。当然这里还没有包括一些裁剪,mask的操作,因为我的任务不同。

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