yolo训练策略--使用 Python 和 OpenCV 进行图像亮度增强与批量文件复制

本文主要是介绍yolo训练策略--使用 Python 和 OpenCV 进行图像亮度增强与批量文件复制,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

简介

在计算机视觉和深度学习项目中,数据增强是一种常用的技术,通过对原始图像进行多种变换,可以增加数据集的多样性,从而提高模型的泛化能力。本文将介绍如何使用 Python 和 OpenCV 实现图像的亮度增强,并将增强后的图像与对应的注释文件批量复制到新目录中。

项目背景

假设你有一个数据集,包含若干图像及其对应的 XML 注释文件和标签文件。在模型训练前,你希望对这些图像进行亮度增强,并生成新的图像及其对应的注释文件和标签文件。本教程将指导你如何编写一个 Python 脚本,实现此功能。

train目录如下:

在这里插入图片描述
生成的augmented_data如下:

在这里插入图片描述

代码实现

1. 图像亮度调整函数

首先,我们需要编写一个函数,来调整图像的亮度。此处我们使用 HSV 色彩空间的 V(亮度)通道进行调整。

import cv2
import numpy as npdef adjust_brightness(im, vgain):hsv = cv2.cvtColor(im, cv2.COLOR_BGR2HSV)hue, sat, val = cv2.split(hsv)val = np.clip(val * vgain, 0, 255).astype(np.uint8)enhanced_hsv = cv2.merge((hue, sat, val))brightened_img = cv2.cvtColor(enhanced_hsv, cv2.COLOR_HSV2BGR)return brightened_img

2. 创建输出目录

在进行文件操作前,我们需要为增强后的文件创建一个新的输出目录。

import osdef create_output_folders(base_folder):new_base_folder = os.path.join(os.path.dirname(base_folder), "augmented_data")output_folders = {"images": os.path.join(new_base_folder, "images"),"annotations": os.path.join(new_base_folder, "annotations"),"labels": os.path.join(new_base_folder, "labels")}for folder in output_folders.values():os.makedirs(folder, exist_ok=True)return output_folders

3. 文件复制函数

为了复制原始图像和对应的注释文件,我们编写一个通用的文件复制函数。该函数可以根据需要在文件名后添加后缀。

import shutildef copy_file(src_path, dst_folder, filename_suffix, preserve_ext=True):base_filename, ext = os.path.splitext(os.path.basename(src_path))if preserve_ext:new_filename = f"{base_filename}{filename_suffix}{ext}"else:new_filename = f"{base_filename}{filename_suffix}"dst_path = os.path.join(dst_folder, new_filename)shutil.copy(src_path, dst_path)return dst_path

4. 图像增强与文件复制

该函数实现了图像的亮度增强,同时将增强后的图像和对应的注释文件保存到新的目录中。

def augment_and_copy_files(base_folder, image_filename, num_augmentations=2, vgain_range=(1, 1.5)):base_filename, image_ext = os.path.splitext(image_filename)# 构建原始文件路径file_paths = {"images": os.path.join(base_folder, "images", image_filename),"annotations": os.path.join(base_folder, "annotations", f"{base_filename}.xml"),"labels": os.path.join(base_folder, "labels", f"{base_filename}.txt")}# 创建输出文件夹output_folders = create_output_folders(base_folder)# 复制原始文件for key in file_paths:copy_file(file_paths[key], output_folders[key], "", preserve_ext=True)# 确保增强结果不重复unique_vgains = set()while len(unique_vgains) < num_augmentations:vgain = np.random.uniform(*vgain_range)if vgain not in unique_vgains:unique_vgains.add(vgain)brightened_img = adjust_brightness(cv2.imread(file_paths["images"]), vgain)for key in file_paths:filename_suffix = f"_enhanced_{len(unique_vgains)}"output_path = copy_file(file_paths[key], output_folders[key], filename_suffix, preserve_ext=True)if key == "images":cv2.imwrite(output_path, brightened_img)print(f"Saved: {output_path}")else:print(f"Copied {key}: {output_path}")print(f"All unique images and their annotations for {image_filename} have been enhanced and saved!")

5. 处理整个目录

最后,我们编写一个函数,用于处理指定目录中的所有图像文件,并对每张图像进行增强。

def process_all_images_in_folder(base_folder, num_augmentations=2, vgain_range=(1, 1.5)):images_folder = os.path.join(base_folder, "images")for image_filename in os.listdir(images_folder):if image_filename.lower().endswith(('.bmp', '.jpg', '.jpeg', '.png')):augment_and_copy_files(base_folder, image_filename, num_augmentations, vgain_range)

6. 运行脚本

你可以通过以下代码来运行整个图像增强与文件复制过程:

# 使用示例
base_folder = r"C:\Users\linds\Desktop\fsdownload\upgrade_algo_so\data_res_2024_08_31_10_29\train"
process_all_images_in_folder(base_folder)

7.整体代码

import cv2
import numpy as np
import os
import shutildef adjust_brightness(im, vgain):hsv = cv2.cvtColor(im, cv2.COLOR_BGR2HSV)hue, sat, val = cv2.split(hsv)val = np.clip(val * vgain, 0, 255).astype(np.uint8)enhanced_hsv = cv2.merge((hue, sat, val))brightened_img = cv2.cvtColor(enhanced_hsv, cv2.COLOR_HSV2BGR)return brightened_imgdef create_output_folders(base_folder):new_base_folder = os.path.join(os.path.dirname(base_folder), "augmented_data")output_folders = {"images": os.path.join(new_base_folder, "images"),"annotations": os.path.join(new_base_folder, "annotations"),"labels": os.path.join(new_base_folder, "labels")}for folder in output_folders.values():os.makedirs(folder, exist_ok=True)return output_foldersdef copy_file(src_path, dst_folder, filename_suffix, preserve_ext=True):base_filename, ext = os.path.splitext(os.path.basename(src_path))if preserve_ext:new_filename = f"{base_filename}{filename_suffix}{ext}"else:new_filename = f"{base_filename}{filename_suffix}"dst_path = os.path.join(dst_folder, new_filename)shutil.copy(src_path, dst_path)return dst_pathdef augment_and_copy_files(base_folder, image_filename, num_augmentations=2, vgain_range=(1, 1.5)):base_filename, image_ext = os.path.splitext(image_filename)# 构建原始文件路径file_paths = {"images": os.path.join(base_folder, "images", image_filename),"annotations": os.path.join(base_folder, "annotations", f"{base_filename}.xml"),"labels": os.path.join(base_folder, "labels", f"{base_filename}.txt")}# 创建输出文件夹output_folders = create_output_folders(base_folder)# 复制原始文件for key in file_paths:copy_file(file_paths[key], output_folders[key], "", preserve_ext=True)# 确保增强结果不重复unique_vgains = set()while len(unique_vgains) < num_augmentations:vgain = np.random.uniform(*vgain_range)if vgain not in unique_vgains:unique_vgains.add(vgain)brightened_img = adjust_brightness(cv2.imread(file_paths["images"]), vgain)for key in file_paths:filename_suffix = f"_enhanced_{len(unique_vgains)}"output_path = copy_file(file_paths[key], output_folders[key], filename_suffix, preserve_ext=True)if key == "images":cv2.imwrite(output_path, brightened_img)print(f"Saved: {output_path}")else:print(f"Copied {key}: {output_path}")print(f"All unique images and their annotations for {image_filename} have been enhanced and saved!")def process_all_images_in_folder(base_folder, num_augmentations=2, vgain_range=(1, 1.5)):images_folder = os.path.join(base_folder, "images")for image_filename in os.listdir(images_folder):if image_filename.lower().endswith(('.bmp', '.jpg', '.jpeg', '.png')):augment_and_copy_files(base_folder, image_filename, num_augmentations, vgain_range)# 使用示例
base_folder = r"C:\Users\linds\Desktop\fsdownload\upgrade_algo_so\data_res_2024_08_31_10_29\train"
process_all_images_in_folder(base_folder)

这篇关于yolo训练策略--使用 Python 和 OpenCV 进行图像亮度增强与批量文件复制的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1124530

相关文章

Spring StateMachine实现状态机使用示例详解

《SpringStateMachine实现状态机使用示例详解》本文介绍SpringStateMachine实现状态机的步骤,包括依赖导入、枚举定义、状态转移规则配置、上下文管理及服务调用示例,重点解... 目录什么是状态机使用示例什么是状态机状态机是计算机科学中的​​核心建模工具​​,用于描述对象在其生命

使用Python删除Excel中的行列和单元格示例详解

《使用Python删除Excel中的行列和单元格示例详解》在处理Excel数据时,删除不需要的行、列或单元格是一项常见且必要的操作,本文将使用Python脚本实现对Excel表格的高效自动化处理,感兴... 目录开发环境准备使用 python 删除 Excphpel 表格中的行删除特定行删除空白行删除含指定

SpringBoot结合Docker进行容器化处理指南

《SpringBoot结合Docker进行容器化处理指南》在当今快速发展的软件工程领域,SpringBoot和Docker已经成为现代Java开发者的必备工具,本文将深入讲解如何将一个SpringBo... 目录前言一、为什么选择 Spring Bootjavascript + docker1. 快速部署与

深入理解Go语言中二维切片的使用

《深入理解Go语言中二维切片的使用》本文深入讲解了Go语言中二维切片的概念与应用,用于表示矩阵、表格等二维数据结构,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录引言二维切片的基本概念定义创建二维切片二维切片的操作访问元素修改元素遍历二维切片二维切片的动态调整追加行动态

prometheus如何使用pushgateway监控网路丢包

《prometheus如何使用pushgateway监控网路丢包》:本文主要介绍prometheus如何使用pushgateway监控网路丢包问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误... 目录监控网路丢包脚本数据图表总结监控网路丢包脚本[root@gtcq-gt-monitor-prome

Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解

《Python通用唯一标识符模块uuid使用案例详解》Pythonuuid模块用于生成128位全局唯一标识符,支持UUID1-5版本,适用于分布式系统、数据库主键等场景,需注意隐私、碰撞概率及存储优... 目录简介核心功能1. UUID版本2. UUID属性3. 命名空间使用场景1. 生成唯一标识符2. 数

linux解压缩 xxx.jar文件进行内部操作过程

《linux解压缩xxx.jar文件进行内部操作过程》:本文主要介绍linux解压缩xxx.jar文件进行内部操作,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、解压文件二、压缩文件总结一、解压文件1、把 xxx.jar 文件放在服务器上,并进入当前目录#

SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验

《SpringBoot中如何使用Assert进行断言校验》Java提供了内置的assert机制,而Spring框架也提供了更强大的Assert工具类来帮助开发者进行参数校验和状态检查,下... 目录前言一、Java 原生assert简介1.1 使用方式1.2 示例代码1.3 优缺点分析二、Spring Fr

Python办公自动化实战之打造智能邮件发送工具

《Python办公自动化实战之打造智能邮件发送工具》在数字化办公场景中,邮件自动化是提升工作效率的关键技能,本文将演示如何使用Python的smtplib和email库构建一个支持图文混排,多附件,多... 目录前言一、基础配置:搭建邮件发送框架1.1 邮箱服务准备1.2 核心库导入1.3 基础发送函数二、

Android kotlin中 Channel 和 Flow 的区别和选择使用场景分析

《Androidkotlin中Channel和Flow的区别和选择使用场景分析》Kotlin协程中,Flow是冷数据流,按需触发,适合响应式数据处理;Channel是热数据流,持续发送,支持... 目录一、基本概念界定FlowChannel二、核心特性对比数据生产触发条件生产与消费的关系背压处理机制生命周期