发python完整代码，颜色扰动，随机旋转

[nissansz]

发python完整代码，颜色扰动，随机旋转

[GreatV]

以下是实现颜色扰动和随机旋转的完整 Python 代码：

import cv2
import numpy as np
import random

def random_color_jitter(image, brightness=0.2, contrast=0.2, saturation=0.2, hue=0.2):
    """
    随机颜色扰动，包括亮度、对比度、饱和度和色调
    """
    img = image.astype(np.float32) / 255.0

    # 亮度调整
    factor = 1.0 + random.uniform(-brightness, brightness)
    img *= factor

    # 对比度调整
    factor = 1.0 + random.uniform(-contrast, contrast)
    mean = np.mean(img, axis=(0, 1), keepdims=True)
    img = (img - mean) * factor + mean

    # 饱和度调整
    hsv = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2HSV)
    factor = 1.0 + random.uniform(-saturation, saturation)
    hsv[:, :, 1] *= factor

    # 色调调整
    factor = random.uniform(-hue, hue) * 179
    hsv[:, :, 0] = (hsv[:, :, 0] + factor) % 179

    img = cv2.cvtColor(hsv, cv2.COLOR_HSV2RGB)
    return np.clip(img * 255.0, 0, 255).astype(np.uint8)

def random_rotate(image, angle_range=(-30, 30)):
    """
    随机旋转图像
    """
    h, w = image.shape[:2]
    angle = random.uniform(angle_range[0], angle_range[1])

    # 计算旋转矩阵
    M = cv2.getRotationMatrix2D((w / 2, h / 2), angle, 1.0)
    rotated_image = cv2.warpAffine(image, M, (w, h), flags=cv2.INTER_LINEAR, borderMode=cv2.BORDER_REFLECT_101)

    return rotated_image

def augment_image(image_path):
    """
    读取图像, 进行颜色扰动和随机旋转, 最后返回处理后的图像
    """
    image = cv2.imread(image_path)
    image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)  # 转换为RGB格式以符合OpenCV的标准
    image = random_color_jitter(image)
    image = random_rotate(image)
    return cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_RGB2BGR)  # 转换回BGR以便OpenCV显示

# 示例:
if __name__ == "__main__":
    img_path = "input.jpg"  # 替换为你的图片路径
    augmented_img = augment_image(img_path)
    cv2.imwrite("output.jpg", augmented_img)  # 保存结果
    cv2.imshow("Augmented Image", augmented_img)
    cv2.waitKey(0)
    cv2.destroyAllWindows()

代码说明：

1. 随机颜色扰动 (random_color_jitter):

   • 通过调整 亮度 (brightness), 对比度 (contrast), 饱和度 (saturation) 和 色调 (hue) 来进行颜色扰动。
   • 通过 cv2.cvtColor 转换到 HSV 色彩空间 进行饱和度和色调调整。

2. 随机旋转 (random_rotate):

   • 设定旋转角度范围（默认 -30 到 30 度）。
   • 计算旋转矩阵并使用 cv2.warpAffine 进行变换。
   • 设置 borderMode=cv2.BORDER_REFLECT_101 避免边界黑色填充问题。

3. 主函数 (augment_image):

   • 读取图像并应用颜色扰动和随机旋转。
   • 结果保存到 output.jpg 并显示。

你可以调整 random_color_jitter 的参数控制颜色变化，或修改 random_rotate 的角度范围。

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