PyTorch 学习笔记（三）：transforms的二十二个方法_grayscale transformation(1)

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+ [2.中心裁剪：transforms.CenterCrop](#2transformsCenterCrop_50)
+ [3.随机长宽比裁剪 transforms.RandomResizedCrop](#3_transformsRandomResizedCrop_57)
+ [4.上下左右中心裁剪：transforms.FiveCrop](#4transformsFiveCrop_67)
+ [5.上下左右中心裁剪后翻转: transforms.TenCrop](#5_transformsTenCrop_74)

• 二、翻转和旋转——Flip and Rotation
• • 6.依概率p水平翻转transforms.RandomHorizontalFlip
    • 7.依概率p垂直翻转transforms.RandomVerticalFlip
    • 8.随机旋转：transforms.RandomRotation
• 三、图像变换
• • 9.resize：transforms.Resize
    • 10.标准化：transforms.Normalize
    • 11.转为tensor：transforms.ToTensor
    • 12.填充：transforms.Pad
    • 13.修改亮度、对比度和饱和度：transforms.ColorJitter
    • 14.转灰度图：transforms.Grayscale
    • 15.线性变换：transforms.LinearTransformation()
    • 16.仿射变换：transforms.RandomAffine
    • 17.依概率p转为灰度图：transforms.RandomGrayscale
    • 18.将数据转换为PILImage：transforms.ToPILImage
    • 19.transforms.Lambda
• 四、对transforms操作，使数据增强更灵活
• • 20.transforms.RandomChoice(transforms)
    • 21.transforms.RandomApply(transforms, p=0.5)
    • 22.transforms.RandomOrder

本文对transforms.py中的各个预处理方法进行介绍和总结。主要从官方文档中总结而来，官方文档只是将方法陈列，没有归纳总结，顺序很乱，这里总结一共有四大类，方便大家索引：

1. 裁剪——Crop
   中心裁剪：transforms.CenterCrop
   随机裁剪：transforms.RandomCrop
   随机长宽比裁剪：transforms.RandomResizedCrop
   上下左右中心裁剪：transforms.FiveCrop
   上下左右中心裁剪后翻转，transforms.TenCrop
2. 翻转和旋转——Flip and Rotation
   依概率p水平翻转：transforms.RandomHorizontalFlip(p=0.5)
   依概率p垂直翻转：transforms.RandomVerticalFlip(p=0.5)
   随机旋转：transforms.RandomRotation
3. 图像变换
   resize：transforms.Resize
   标准化：transforms.Normalize
   转为tensor，并归一化至[0-1]：transforms.ToTensor
   填充：transforms.Pad
   修改亮度、对比度和饱和度：transforms.ColorJitter
   转灰度图：transforms.Grayscale
   线性变换：transforms.LinearTransformation()
   仿射变换：transforms.RandomAffine
   依概率p转为灰度图：transforms.RandomGrayscale
   将数据转换为PILImage：transforms.ToPILImage
   transforms.Lambda：Apply a user-defined lambda as a transform.
4. 对transforms操作，使数据增强更灵活
   transforms.RandomChoice(transforms)， 从给定的一系列transforms中选一个进行操作
   transforms.RandomApply(transforms, p=0.5)，给一个transform加上概率，依概率进行操作
   transforms.RandomOrder，将transforms中的操作随机打乱

一、 裁剪——Crop

1.随机裁剪：transforms.RandomCrop

class torchvision.transforms.RandomCrop(size, padding=None, pad_if_needed=False, fill=0, padding_mode=‘constant’)
功能：依据给定的size随机裁剪
参数：
size- (sequence or int)，若为sequence,则为(h,w)，若为int，则(size,size)
padding-(sequence or int, optional)，此参数是设置填充多少个pixel。
当为int时，图像上下左右均填充int个，例如padding=4，则上下左右均填充4个pixel，若为3232，则会变成4040。
当为sequence时，若有2个数，则第一个数表示左右扩充多少，第二个数表示上下的。当有4个数时，则为左，上，右，下。
fill- (int or tuple) 填充的值是什么（仅当填充模式为constant时有用）。int时，各通道均填充该值，当长度为3的tuple时，表示RGB通道需要填充的值。
padding_mode- 填充模式，这里提供了4种填充模式，1.constant，常量。2.edge 按照图片边缘的像素值来填充。3.reflect，暂不了解。 4. symmetric，暂不了解。

2.中心裁剪：transforms.CenterCrop

class torchvision.transforms.CenterCrop(size)
功能：依据给定的size从中心裁剪
参数：
size- (sequence or int)，若为sequence,则为(h,w)，若为int，则(size,size)

3.随机长宽比裁剪 transforms.RandomResizedCrop

class torchvision.transforms.RandomResizedCrop(size, scale=(0.08, 1.0), ratio=(0.75, 1.3333333333333333), interpolation=2)
功能：随机大小，随机长宽比裁剪原始图片，最后将图片resize到设定好的size
参数：
size- 输出的分辨率
scale- 随机crop的大小区间，如scale=(0.08, 1.0)，表示随机crop出来的图片会在的0.08倍至1倍之间。
ratio- 随机长宽比设置
interpolation- 插值的方法，默认为双线性插值(PIL.Image.BILINEAR)

4.上下左右中心裁剪：transforms.FiveCrop

class torchvision.transforms.FiveCrop(size)
功能：对图片进行上下左右以及中心裁剪，获得5张图片，返回一个4D-tensor
参数：
size- (sequence or int)，若为sequence,则为(h,w)，若为int，则(size,size)

5.上下左右中心裁剪后翻转: transforms.TenCrop

class torchvision.transforms.TenCrop(size, vertical_flip=False)
功能：对图片进行上下左右以及中心裁剪，然后全部翻转（水平或者垂直），获得10张图片，返回一个4D-tensor。
参数：
size- (sequence or int)，若为sequence,则为(h,w)，若为int，则(size,size)
vertical_flip (bool) - 是否垂直翻转，默认为flase，即默认为水平翻转

二、翻转和旋转——Flip and Rotation

6.依概率p水平翻转transforms.RandomHorizontalFlip

class torchvision.transforms.RandomHorizontalFlip(p=0.5)
功能：依据概率p对PIL图片进行水平翻转
参数：
p- 概率，默认值为0.5

7.依概率p垂直翻转transforms.RandomVerticalFlip

class torchvision.transforms.RandomVerticalFlip(p=0.5)
功能：依据概率p对PIL图片进行垂直翻转
参数：
p- 概率，默认值为0.5

8.随机旋转：transforms.RandomRotation

class torchvision.transforms.RandomRotation(degrees, resample=False, expand=False, center=None)
功能：依degrees随机旋转一定角度
参数：
degress- (sequence or float or int) ，若为单个数，如 30，则表示在（-30，+30）之间随机旋转
若为sequence，如(30，60)，则表示在30-60度之间随机旋转
resample- 重采样方法选择，可选 PIL.Image.NEAREST, PIL.Image.BILINEAR, PIL.Image.BICUBIC，默认为最近邻
expand- ?
center- 可选为中心旋转还是左上角旋转

三、图像变换

9.resize：transforms.Resize

class torchvision.transforms.Resize(size, interpolation=2)
功能：重置图像分辨率
参数：
size- If size is an int, if height > width, then image will be rescaled to (size * height / width, size)，所以建议size设定为h*w
interpolation- 插值方法选择，默认为PIL.Image.BILINEAR

10.标准化：transforms.Normalize

class torchvision.transforms.Normalize(mean, std)
功能：对数据按通道进行标准化，即先减均值，再除以标准差，注意是 hwc

11.转为tensor：transforms.ToTensor

class torchvision.transforms.ToTensor
功能：将PIL Image或者 ndarray 转换为tensor，并且归一化至[0-1]
注意事项：归一化至[0-1]是直接除以255，若自己的ndarray数据尺度有变化，则需要自行修改。

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