使用Python+OpenCV进行数据增广方法综述

数据扩充是一种增加数据集多样性的技术，无需收集更多的真实数据，但仍然有助于提高模型的准确性和防止模型过度拟合。在这篇文章中，你将学习使用Python和OpenCV实现最流行和最有效的对象检测任务的数据扩充过程。

介绍的数据扩充方法包括：随机剪裁CutoutColorJitter添加噪声过滤首先，让我们导入几个库并准备一些必要的子例程。import os
import cv2
import numpy as np
import random
def file＿lines＿to＿list（path）：
   ＇＇＇
   ＃＃＃ Convert Lines in TXT File to List ＃＃＃
   path： path to file
   ＇＇＇
   with open（path） as f：
       content ＝ f．readlines（）
   content ＝ ［（x．strip（））．split（） for x in content］
   return content
def get＿file＿name（path）：
   ＇＇＇
   ＃＃＃ Get Filename of Filepath ＃＃＃
   path： path to file
   ＇＇＇
   basename ＝ os．path．basename（path）
   onlyname ＝ os．path．splitext（basename）［0］
   return onlyname
def write＿anno＿to＿txt（boxes， filepath）：
   ＇＇＇
   ＃＃＃ Write Annotation to TXT File ＃＃＃
   boxes： format ［［obj x1 y1 x2 y2］，．．．］
   filepath： path／to／file．txt
   ＇＇＇
   txt＿file ＝ open（filepath， ＂w＂）
   for box in boxes：
       print（box［0］， int（box［1］）， int（box［2］）， int（box［3］）， int（box［4］）， file＝txt＿file）
   txt＿file．close（）

下图在本文中用作示例图像。

随机剪裁随机剪裁：随机选择一个区域并将其裁剪出来，形成一个新的数据样本，被裁剪的区域应与原始图像具有相同的宽高比，以保持对象的形状。

在上图中，左边的图像是带有真实边界框的原始图像（红色部分），右边的图像是通过裁剪橙色框中的区域创建的新样本。在新样本的标注中，去除所有与左侧图像中橙色框不重叠的对象，并将橙色框边界上的对象的坐标进行细化，使之与新样本相匹配。对原始图像进行随机裁剪的输出是新的裁剪后的图像及其注释。def randomcrop（img， gt＿boxes， scale＝0．5）：
   ＇＇＇
   ＃＃＃ Random Crop ＃＃＃
   img： image
   gt＿boxes： format ［［obj x1 y1 x2 y2］，．．．］
   scale： percentage of cropped area
   ＇＇＇
   
   ＃ Crop image
   height， width ＝ int（img．shape［0］＊scale）， int（img．shape［1］＊scale）
   x ＝ random．randint（0， img．shape［1］ － int（width））
   y ＝ random．randint（0， img．shape［0］ － int（height））
   cropped ＝ img［y：y＋height， x：x＋width］
   resized ＝ cv2．resize（cropped， （img．shape［1］， img．shape［0］））