PythonでData Augmentation
Pythonで画像の左右反転、回転、拡大を行ってみた。 Data Augmentationに使えるかなと。
左右反転
scikit-imageだけで実現したかったのだが、APIを見つけられなかったのでOpenCVで実装。 でも３つの処理の中で最も簡単に書けた。 ちなみに第2引数を1ではなく0にすると上下反転になる。
# flip img_fliped = cv2.flip(img, 1)
回転
angleには角度（°）を指定。 resizeがFalseの場合は、そのまま回転。Trueにすると元画像の画像の角が隠れないようになる。 centerをNoneにすると、中央を原点にして回転。
# rotatate img_rotated = skimage.transform.rotate(img, angle=10, resize=False, center=None)
拡大
目的の処理が行えるシンプルなAPIがなかったので、AffineTransform()を使用。 rateがプラスの倍率。0.2の場合は20%拡大。scaleには1-rateを指定する形となる。 拡大は左上を原点にして行われるので、元画像の中央が拡大後も中央になるようにtranslationで修正。 具体的には拡大した大きさの半分だけ左上に平行移動している。
# expand rate = 0.2 size = img.shape[0] matrix_expanded = skimage.transform.AffineTransform(scale=(1-rate, 1-rate), translation=(size*rate/2, size*rate/2)) img_expanded = skimage.transform.warp(img, matrix_expanded)
実行
記事のトップ画像を表示するためのコードは以下の通り。
# coding: utf-8 import numpy as np import cv2 import matplotlib.pyplot as plt import skimage from skimage import io from skimage import transform DIR = '../data/' class Data: def test(self): # read Lenna image img_raw = skimage.io.imread(DIR+'lenna.jpg') # resize #img = skimage.transform.resize(img_raw, (32, 32)) img = img_raw # flip img_fliped = cv2.flip(img, 1) # rotatate img_rotated = skimage.transform.rotate(img, angle=10, resize=False, center=None) # expand rate = 0.2 size = img.shape[0] matrix_expanded = skimage.transform.AffineTransform(scale=(1-rate, 1-rate), translation=(size*rate/2, size*rate/2)) img_expanded = skimage.transform.warp(img, matrix_expanded) # white background fig = plt.figure() fig.patch.set_facecolor('white') # display images plt.subplot(141) plt.title('raw') plt.imshow(img) plt.subplot(142) plt.title('flip') plt.imshow(img_fliped) plt.subplot(143) plt.title('rotate') plt.imshow(img_rotated) plt.subplot(144) plt.title('expand') plt.imshow(img_expanded) plt.show()
