המרות מרחב צבע

סקירה כללית

בראייה ממוחשבת, למרחב הצבע הנבחר יכול להיות ביצועים משמעותיים של הדגם. בעוד RGB הוא מרחב הצבע הנפוץ ביותר, במצבי manay מבצע מודל טוב יותר כאשר מחליפים מקומות צבע חלופיים כגון YUV , YCbCr , XYZ (CIE) , וכו '

tensorflow-io החבילה מספקת רשימה של ממשקי API שטח מרות צבע שיכול לשמש כדי להכין להרחיב את נתון תמונה.

להכין

התקן את החבילות הנדרשות והפעל מחדש את זמן הריצה

pip install -q tensorflow-io

הורד את התמונה לדוגמה

דוגמה לתמונה המופיעה במדריך זה היא חתול בשלג , למרות שזה יכול להיות מוחלף על ידי כול תמונות JPEG.

להלן יוריד את התמונה ולשמור בדיסק המקומי כפי sample.jpg :

curl -o sample.jpg -L https://storage.googleapis.com/download.tensorflow.org/example_images/320px-Felis_catus-cat_on_snow.jpg

ls -ls sample.jpg

% Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100 17858  100 17858    0     0   235k      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  235k
20 -rw-rw-r-- 1 kbuilder kokoro 17858 Oct 27 16:33 sample.jpg

נוֹהָג

קרא קובץ תמונה

לקרוא ולפענח את התמונה לתוך uint8 מותח של צורה (213, 320, 3)

import tensorflow as tf
import tensorflow_io as tfio

image = tf.image.decode_jpeg(tf.io.read_file('sample.jpg'))

print(image.shape, image.dtype)

(213, 320, 3) <dtype: 'uint8'>

ניתן להציג את התמונה על ידי:

import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure()
plt.imshow(image)
plt.axis('off')
plt.show()

המרת RGB לגווני אפור

RGB תמונה ניתן להמיר Grayscale כדי להפחית את הערוץ מ- 3 ל- 1 עם tfio.experimental.color.rgb_to_grayscale :

grayscale = tfio.experimental.color.rgb_to_grayscale(image)

print(grayscale.shape, grayscale.dtype)

# use tf.squeeze to remove last channel for plt.imshow to display:
plt.figure()
plt.imshow(tf.squeeze(grayscale, axis=-1), cmap='gray')
plt.axis('off')
plt.show()

(213, 320, 1) <dtype: 'uint8'>

המר RGB ל-BGR

חלק manufacturors התוכנה מצלמת תמונות עשוי להעדיף BGR , אשר ניתן להשיג באמצעות tfio.experimental.color.rgb_to_bgr :

bgr = tfio.experimental.color.rgb_to_bgr(image)

print(bgr.shape, bgr.dtype)

plt.figure()
plt.imshow(bgr)
plt.axis('off')
plt.show()

(213, 320, 3) <dtype: 'uint8'>

המר RGB ל-CIE XYZ

CIE XYZ (או CIE 1931 XYZ הוא מרחב צבע נפוץ בשימוש בתוכניות עיבוד תמונה רבים. להלן המרה מ RGB ל CIE XYZ דרך tfio.experimental.color.rgb_to_xyz . הערה tfio.experimental.color.rgb_to_xyz מניחה קלט נקודה צפה בטווח של [0, 1] כך נוסף עיבוד מראש נדרש:

# convert to float32
image_float32 = tf.cast(image, tf.float32) / 255.0

xyz_float32 = tfio.experimental.color.rgb_to_xyz(image_float32)

# convert back uint8
xyz = tf.cast(xyz_float32 * 255.0, tf.uint8)

print(xyz.shape, xyz.dtype)

plt.figure()
plt.imshow(xyz)
plt.axis('off')
plt.show()

(213, 320, 3) <dtype: 'uint8'>

המרת RGB ל-YCbCr

לבסוף, YCbCr הוא מרחב צבע ברירת המחדל במערכות וידאו רבים. המרת YCbCr יכול להיעשות באמצעות tfio.experimental.color.rgb_to_ycbcr :

ycbcr = tfio.experimental.color.rgb_to_ycbcr(image)

print(ycbcr.shape, ycbcr.dtype)

plt.figure()
plt.imshow(ycbcr, cmap='gray')
plt.axis('off')
plt.show()

(213, 320, 3) <dtype: 'uint8'>

מה יותר מעניין, אם כי, היא כי YCbCr יכול להיות מפורקת Y' (luma), Cb (chroma כחול-הבדל), ו Cr (chroma אדום-הבדל) רכיבים עם כל carry רכיב מידע משמעותי מבחינה תפיסתית:

y, cb, cr = ycbcr[:,:,0], ycbcr[:,:,1], ycbcr[:,:,2]

# Y' component
plt.figure()
plt.imshow(y, cmap='gray')
plt.axis('off')
plt.show()

# Cb component
plt.figure()
plt.imshow(cb, cmap='gray')
plt.axis('off')
plt.show()

# Cr component
plt.figure()
plt.imshow(cr, cmap='gray')
plt.axis('off')
plt.show()