LocalAugment

本 python 包用于深度学习的本地数据增强。

Feature

• 不同于一般图像增广库，本LocalAugment库是先在本地图片上做增强，导出增强后的图片直接作为训练集使用，而不是加在网络的图像预处理部分。
• LocalAugment库采用矩形中心框与长宽的标签定位模式，支持在本地进行图像增强的同时，记录下标签变换后的位置与大小，能够保证图像在经过变换后，标签依然能够被正确地定位，省去转换后手动打标签的繁琐工作。

Install

pip install localAugment

Quickly Start

import LocalAugment as LA
source_dir = "dataset\\images"
output_dir = "dataset\\images\\tested"
label_dir = "dataset\\labels"
num_images = 30 # 需要增强的图片数量

LocalAugment库提供随机抽取图片的randomTransformer()类与可以指定图片列表的customTransFormer()类，下面对两个类分别做介绍。两类均需要定义图片数据集路径、标签路径、转换后保存路径，并将其按顺序输入类中生成实例。

⤵️ randomTransformer(source_folder, target_folder, label_folder, img_number)

img_number参数指定了需要从source_folder中随机抽取img_number张图片做数据增强。

⤵️ customTransFormer(source_folder, target_folder, label_folder, images_list)

images_list参数指定了需要增广图片文件名列表，需要包含后缀名，目前支持.png与.jpg两种图片格式。该列表中文件要保证在source_folder中存在，若不存在，程序会报错。

增广转换器

LocalAugment提供了以下几种数据增广转换器

🔃 Crop(crop_size)

图像裁剪转换器

• crop_size: tuple(int) 矩形裁剪的尺寸，具体到图像上的像素坐标，以 tuple 结构输入，依次存储为(x1, x2, y1, y2)，采用矩形左上角和右下角的坐标定位。

经裁剪转换器处理后的图像会在其文件名后加入_c标识。

🔃 Rotate(angle, shuffle=True)

图像旋转转换器，该转换器默认以图像中心作为旋转中心，支持自定义旋转角度或采用随机角度。

• angle: int/tuple(int) 指定旋转角度，角度制，正数为顺时针旋转，负数为逆时针旋转
• shuffle: boolean Bool 变量，指定是否采用随机角度值。当 shuffle 为 True 时，应将 angle 指定为tuple数组，规定随机角度的取值范围。随机角度值采取指定范围内的均匀分布。

经旋转转换器处理后的图像会在其文件名后加入_rot<angle>标识。

🔃 flipHorizontal()

图像水平翻转转换器

经水平翻转转换器处理后的图像会在其文件名后加入_hf标识。

🔃 randomFlipHorizontal(p)

图像随机水平翻转转换器，该转换器支持自定义翻转概率 p。

• p: float 指定翻转概率，取值范围为 [0, 1]，p=1 表示全部翻转，p=0 表示不翻转。

经水平翻转转换器处理后的图像会在其文件名后加入_hf标识。

🔃 flipVertical()

图像垂直翻转转换器

经垂直翻转转换器处理后的图像会在其文件名后加入_vf标识。

🔃 randomFlipVertical(p)

图像随机垂直翻转转换器，该转换器支持自定义翻转概率 p。

• p: float 指定翻转概率，取值范围为 [0, 1]，p=1 表示全部翻转，p=0 表示不翻转。

经垂直翻转转换器处理后的图像会在其文件名后加入_vf标识。

🔃 randomGammaLight(dark,light)

图像亮度调整转换器

• dark: tuple(float) 指定亮度调暗范围，取值范围为 [0, 1]，dark=(0.2, 0.8) 表示将亮度下调到 0.2 到 0.8 之间，视具体图片生成效果而定
• light: tuple(int) 指定亮度调亮范围，取值范围为 [0, 10]，light=(2, 8) 表示将亮度上调到 2 到 8 之间，视具体图片生成效果而定

经亮度调整转换器处理后的图像会在其文件名后加入_l标识。

🔃 randomGaussionNoise(noise_scale)

图像高斯噪声随机添加转换器

• noise_scale: tuple(int) 指定高斯噪声添加范围，默认为(10,20)，具体视图片生成效果而定

经高斯噪声转换器处理后的图像会在其文件名后加入_n标识。

🔃 randomResize(time, shuffle=True)

图像缩放转换器

• time: int/float 图像缩放因子，>1为放大比例系数，<1为缩小比例系数
• shuffle: boolean Bool 变量，指定是否采用随机缩放比例系数。当 shuffle 为 True 时，应将 time 指定为tuple数组，规定随机缩放因子的取值范围。随机缩放因子采取指定范围内的均匀分布。

经缩放转换器处理后的图像会在其文件名后加入_res标识。

🔃 Sharpen()

图像锐化转换器，利用拉普拉斯算子对图像进行锐化处理。

经锐化转换器处理后的图像会在其文件名后加入_sh标识。

转换器串联

Compose(func_list:list[func])

LocalAugment提供了Compose()函数用于各类转换器的串联

保存

Save()

在运行完所有转换器之后，需要加入Transformer.Save()函数来保存增强后的图片。

图片可视化

Show(num_cols, num_rows)

LocalAugment库提供了Show()函数来可视化增强后的图像，以便观察标签的跟踪是否正确。

• num_cols: int 显示图片列数
• num_rows: int 显示图片行数

注意输入的图片总数不得超过增强数据集中的图片数目。