【动手学习pytorch笔记】17.数据增广

本文介绍了深度学习中常用的图像增广技术,包括翻转、裁剪、颜色变化等,以增强模型的泛化能力。通过示例展示了不同增广方法对图像的影响,如随机水平和垂直翻转、随机大小裁剪以及调整亮度、对比度、饱和度和色调。最后,演示了如何组合多种图像增广方法以进一步丰富训练数据。

图像增广

%matplotlib inline
import torch
import torchvision
from torch import nn
from d2l import torch as d2l

原图

d2l.set_figsize()
img = d2l.Image.open('../img/cat1.jpg')
d2l.plt.imshow(img);

在这里插入图片描述

大多数图像增广方法都具有一定的随机性。为了便于观察图像增广的效果,我们下面定义辅助函数apply。 此函数在输入图像img上多次运行图像增广方法aug并显示所有结果。

def apply(img, aug, num_rows=
### 李沐深度学习笔记中的数据增广技术细节 在处理图像分类任务时,为了提升模型性能并增强其泛化能力,采用数据增广是一种有效手段。通过应用各种变换操作于原始图片之上,不仅能够扩充可用的数据量,而且有助于减少过拟合现象的发生。 #### 图像增广的作用机制 通过对训练图像执行一系列随机变化来创建相似却有所区别的新样本,以此方式增加训练集多样性[^3]。具体而言: - **扩展数据规模**:生成更多样化的输入实例供网络学习; - **减轻偏差影响**:防止模型过分关注特定特征或模式; - **改善泛化表现**:使模型更稳健地应对未曾见过的真实场景下的测试案例; #### 常见的图像增广方法 针对不同应用场景需求,可以选择多种类型的转换策略组合使用,包括但不限于以下几种基本形式: - **几何变形**:如翻转(水平/垂直)、旋转、缩放和平移等; - **颜色调整**:亮度调节、对比度修改、饱和度变动及色调偏移等; - **噪声注入**:向原图添加高斯白噪或其他形式干扰信号; - **裁剪与填充**:截取部分区域作为新的子图或将边界处补全至指定尺寸; #### 使用PyTorch实现简单的图像增广流程 下面给出一段基于`torchvision.transforms`库构建自定义Transform对象的例子,该对象可以在加载器阶段自动应用于每一批次传入的数据上: ```python from torchvision import transforms transform = transforms.Compose([ transforms.RandomHorizontalFlip(), # 随机水平翻转 transforms.ColorJitter(brightness=0.2, contrast=0.2), # 调整色彩属性 transforms.ToTensor() # 将PIL Image 或 numpy.ndarray转化为tensor ]) ``` 上述代码片段展示了如何利用链式调用来串联多个预处理步骤,并最终形成一个完整的转化管道。每当有新批次的数据被读取进来之后,都会依次经历这里所设定的各项处理环节。
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