数据增强的方法总结及代码实现

忘是亡心i 2022-05-09 06:10 670阅读 0赞

在训练模型的时候，经常会出现数据不够多，如此就会出现过拟合等问题，通过对训练图片进行变换可以得到泛化能力更强的网络，更好的适应应用场景。博主用自己项目中常用的一些方法代码写出来。

**一、数据增强方法总结**

1、平移。在图像平面上对图像以一定方式进行平移。

2、翻转图像。沿着水平或者垂直方向翻转图像。

3、旋转角度。随机旋转图像一定角度; 改变图像内容的朝向。

4、随机颜色。对图像进行颜色抖动，对图像的每个像素RGB进行随机扰动, 常用的噪声模式是椒盐噪声和高斯噪声。

5、对比度增强。增强图像对比度，也可以用直方图均衡化。

6、亮度增强。将整个图像亮度调高。

7、颜色增强。

8、还有随机裁剪、尺度变换等代码就不赘述了。

## 二、数据增强方法代码 ##

### 1、平移 ###

from PIL import Image
    from PIL import ImageEnhance
    import os
    import cv2
    import numpy as np
    def move(root_path,img_name,off): #平移，平移尺度为off
        img = Image.open(os.path.join(root_path, img_name))
        offset = img.offset(off,0)
        return offset

### 2、翻转图像 ###

def flip(root_path,img_name):   #翻转图像
        img = Image.open(os.path.join(root_path, img_name))
        filp_img = img.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT)
        # filp_img.save(os.path.join(root_path,img_name.split('.')[0] + '_flip.jpg'))
        return filp_img

###  3、旋转角度 ###

def rotation(root_path, img_name):
        img = Image.open(os.path.join(root_path, img_name))
        rotation_img = img.rotate(20) #旋转角度
        # rotation_img.save(os.path.join(root_path,img_name.split('.')[0] + '_rotation.jpg'))
        return rotation_img

### 4、随机颜色  ###

def randomColor(root_path, img_name): #随机颜色
        """
        对图像进行颜色抖动
        :param image: PIL的图像image
        :return: 有颜色色差的图像image
        """
        image = Image.open(os.path.join(root_path, img_name))
        random_factor = np.random.randint(0, 31) / 10.  # 随机因子
        color_image = ImageEnhance.Color(image).enhance(random_factor)  # 调整图像的饱和度
        random_factor = np.random.randint(10, 21) / 10.  # 随机因子
        brightness_image = ImageEnhance.Brightness(color_image).enhance(random_factor)  # 调整图像的亮度
        random_factor = np.random.randint(10, 21) / 10.  # 随机因子
        contrast_image = ImageEnhance.Contrast(brightness_image).enhance(random_factor)  # 调整图像对比度
        random_factor = np.random.randint(0, 31) / 10.  # 随机因子
        return ImageEnhance.Sharpness(contrast_image).enhance(random_factor)  # 调整图像锐度

### 5、对比度增强 ###

def contrastEnhancement(root_path,img_name):#对比度增强
        image = Image.open(os.path.join(root_path, img_name))
        enh_con = ImageEnhance.Contrast(image)
        contrast = 1.5
        image_contrasted = enh_con.enhance(contrast)
        return image_contrasted

### 6、亮度增强  ###

def brightnessEnhancement(root_path,img_name):#亮度增强
        image = Image.open(os.path.join(root_path, img_name))
        enh_bri = ImageEnhance.Brightness(image)
        brightness = 1.5
        image_brightened = enh_bri.enhance(brightness)
        return image_brightened

### 7、颜色增强 ###

def colorEnhancement(root_path,img_name):#颜色增强
        image = Image.open(os.path.join(root_path, img_name))
        enh_col = ImageEnhance.Color(image)
        color = 1.5
        image_colored = enh_col.enhance(color)
        return image_colored

## 三、工程具体实现代码 ##

注意：

1、将下列代码中**flip函数**换成你要实现的数据增强方法的名字即可。

2、包含的库必须要包含

from PIL import Image
    from PIL import ImageEnhance
    import os
    import cv2
    import numpy as np
    imageDir="C:/Users/Administrator/Desktop/right/" #要改变的图片的路径文件夹
    saveDir="C:/Users/Administrator/Desktop/save/"   #要保存的图片的路径文件夹
    i=0
    for name in os.listdir(imageDir):
        i=i+1
        saveName="car"+str(i)+".jpg"
        saveImage=flip(imageDir,name)
        saveImage.save(os.path.join(saveDir,saveName))