pythonで画像を編集したい

Question

前提・実現したいこと

機械学習を用いて画像認識のプログラムを作っていて、学習データが多数必要なためpythonを用いて画像データの拡張を行いたいです。

発生している問題・エラーメッセージ

エラーメッセージ

Traceback (most recent call last):
  File "py1.py", line 4, in <module>
    image = np.array(Image.open('C:\programing\test.jpg'), dtype=np.float32)
  File "C:\Users\yamaguchi\Anaconda3\lib\site-packages\PIL\Image.py", line 2543, in open
    fp = builtins.open(filename, "rb")

OSError: [Errno 22] Invalid argument: 'C:\programing\test.jpg'


### 該当のソースコード

```ここに言語名を入力
import numpy as np
from PIL import Image

image = np.array(Image.open('C:\programing\test.jpg'), dtype=np.float32)
print(image)


### 試したこと

ここに問題に対して試したことを記載してください。

### 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ここにより詳細な情報を記載してください。

Answer 1

\ はエスケープが必要な文字なので、'C:\programing\test.jpg' または文字リテラル r'C:\programing\test.jpg' とします。

画像データの拡張とは、明るさを変えたりしてデータを水増しする Data Augmentation のことでしょうか？
だとしたら、通常は手作業で画像編集して増やすのではなく、PIL、OpenCV または Keras の関数で機械的に増やすものですよ。

Keras の ImageDataGenerator を使用した Data Augmentation の例

自作してもいいですが、Keras の ImageDataGenerator を使うと簡単に水増しできます。
ImageDataGenerator の使い方全般及び水増しのパラメータの効果は Keras の ImageDataGenerator を使って学習画像を増やす を参考にしてください。

import os
import glob

from PIL import Image
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from keras.preprocessing import image

# 画像を読み込む。
img_paths = 'images/*.jpg'
x = []
for img_path in glob.glob(img_paths):
    img = Image.open(img_path)  # 画像を読み込む。
    img = img.resize((256, 256))  # ネットワークの入力サイズでリサイズする。
    x.append(np.array(img))
x = np.array(x)
print(x.shape)  # 

# 保存ディレクトリを作成する。
save_path = 'output'
os.makedirs(save_path, exist_ok=True)

# データ生成器を作成する。 
params = {
    'rotation_range': 20,            # [-20, 20] 度の範囲でランダムに回転する。
    'horizontal_flip': True,         # ランダムに左右反転する。
    'height_shift_range': 0.2,       # ランダムに上下並行移動する。
    'width_shift_range': 0.2,        # ランダムに左右平行移動する。
    'channel_shift_range': 5.,       # [-5.0, 5.0] の範囲でランダムに画素値に値を足す。
}
datagen = image.ImageDataGenerator(**params)

# ミニバッチを生成するジェネレーターを作成する。
gen = datagen.flow(x, batch_size=16, save_to_dir=save_path,
                   save_prefix='generated', save_format='png')

# ジェネレーターで生成する。
num_iterations = 9
for i in range(num_iterations):
    # ミニバッチを生成したタイミングでディレクトリに画像が保存される。
    next(gen)

学習ライブラリに Keras を使う場合は、ディスクに保存しなくても ImageDataGenerator でリアルタイムに生成した画像をそのままネットワークに流すことができます。

Comments

[yamaitsu12]

回答ありがとうございます。
上手くいきました。
おっしゃる通り、データの水増しをするData Augmentationを行いたいと思っております。
python初心者で機械的に増やす方法がネットで検索してもいまいちわからず困っていました。
もし、よろしければその方法をご教授お願いできませんでしょうか？

[tiitoi]

Keras の ImageDataGenerator を使った例を書きました。
内部的には PIL の関数等で変換してるだけなので、以下のコード等参考にすれば自作もできます。
https://github.com/keras-team/keras-preprocessing/blob/master/keras_preprocessing/image.py

[yamaitsu12]

長々とご丁寧にありがとうございます。
エラーでNo module named 'keras'とでるのですが、ダウンロードが必要なのでしょうか？

[tiitoi]

Keras が必要です。`pip install keras` でインストールできます。

[yamaitsu12]

File "py1.py", line 1
pip install keras
^

SyntaxError: invalid syntax
このようなエラーメッセージが表示されるのですが、なにが問題となっているのでしょうか...

[tiitoi]

pip install keras はコンソール上で入力するものです。
.py ファイルに書くものではありません。
pip についてご存知ないようでしたら、使い方について調べてみてください。
https://qiita.com/Masaaki_Inaba/items/fe4a246a7e6fcd9c4726

[yamaitsu12]

何度もすみません…変換後の写真のサイズを大きくするにはどうすればよいでしょうか？

[yamaitsu12]

何度もすみません…変換後の写真のサイズを大きくするにはどうすればよいでしょうか？