TensorFlow 图像预处理（一） 图像编解码，图像尺寸调整

TensorFlow提供了几类图像处理函数，下面介绍图像的编码与解码，图像尺寸调整。

编码与解码

图像解码与编码：一张RGB三通道的彩色图像可以看成一个三维矩阵，矩阵中的不位置上的数字代表图像的像素值。然后图像在存储时并不是直接记录这些矩阵中的数字，而是经过了压缩编码。所以将一张图像还原成一个三维矩阵的过程就是解码的过程，反之就是编码了。其实如果大家熟悉opencv的话，imread和imwrite就是一个解码和编码的过程。

TensorFlow提供了常用图片格式的解码和编码操作，下面用一个jpg的图像演示：

import matplotlib.pyplot as plt
import tensorflow as tf

image_raw_data = tf.gfile.FastGFile('.//image//1.jpg','rb').read()

with tf.Session() as sess:
img_data = tf.image.decode_jpeg(image_raw_data)
print(img_data.eval())

plt.imshow(img_data.eval())
plt.show()

#img_data = tf.image.convert_image_dtype(img_data,dtype = tf.float32)

encoded_image = tf.image.encode_jpeg(img_data)
with tf.gfile.GFile(".//image//3.jpg","wb") as f:
f.write(encoded_image.eval())

其中：

decode_jpeg函数为jpeg（jpg）图片解码的过程，对应的encode_jpeg函数为编码过程，编码后将图片重命名写入到指定的路径下。

图像尺寸调整

图像尺寸调整属于基础的图像几何变换，TensorFlow提供了几种尺寸调整的函数：

tf.image.resize_images：将原始图像缩放成指定的图像大小，其中的参数method（默认值为ResizeMethod.BILINEAR）提供了四种插值算法，具体解释可以参考图像几何变换（缩放、旋转）中的常用的插值算法

tf.image.resize_image_with_crop_or_pad：剪裁或填充处理，会根据原图像的尺寸和指定的目标图像的尺寸选择剪裁还是填充，如果原图像尺寸大于目标图像尺寸，则在中心位置剪裁，反之则用黑色像素填充。

tf.image.central_crop：比例调整，central_fraction决定了要指定的比例，取值范围为(0，1]，该函数会以中心点作为基准，选择整幅图中的指定比例的图像作为新的图像。

import matplotlib.pyplot as plt
import tensorflow as tf
import numpy as np

image_raw_data = tf.gfile.FastGFile('.//image//1.jpg','rb').read()

with tf.Session() as sess:
img_data = tf.image.decode_jpeg(image_raw_data)
plt.imshow(img_data.eval())
plt.show()

resized = tf.image.resize_images(img_data, [100, 100], method=0)
# TensorFlow的函数处理图片后存储的数据是float32格式的，需要转换成uint8才能正确打印图片。
print("Digital type: ", resized.dtype)
resized = np.asarray(resized.eval(), dtype='uint8')
# tf.image.convert_image_dtype(rgb_image, tf.float32)
plt.imshow(resized)
plt.show()

croped = tf.image.resize_image_with_crop_or_pad(img_data, 100, 100)
padded = tf.image.resize_image_with_crop_or_pad(img_data, 500, 500)
plt.imshow(croped.eval())
plt.show()
plt.imshow(padded.eval())
plt.show()

central_cropped = tf.image.central_crop(img_data, 0.5)
plt.imshow(central_cropped.eval())
plt.show()

原图：



resize_images(img_data, [100, 100], method=0)：



resize_image_with_crop_or_pad(img_data, 100, 100)：



resize_image_with_crop_or_pad(img_data, 500, 500)：



central_crop(img_data, 0.5)：