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左：原始圖像，右：使用Augly（作者創(chuàng)建的圖像）增強(qiáng)后

Facebook最近發(fā)布了[1]一個增強(qiáng)庫Augly，它結(jié)合了多種數(shù)據(jù)（音頻、圖像、視頻和文本）。

數(shù)據(jù)擴(kuò)充是增加標(biāo)記訓(xùn)練數(shù)據(jù)的大小和多樣性的常用技術(shù)，這也有助于建立穩(wěn)健的模型。

這里我只關(guān)注我在圖像上測試的幾個增強(qiáng)函數(shù)，但是這個庫也可以用于文本和音頻。

Augly更致力于社交媒體平臺的變革，包括Facebook。因此，除了通常的裁剪、翻轉(zhuǎn)外，其他增強(qiáng)功能還包括對圖像/視頻共享平臺所做的非常逼真的轉(zhuǎn)換，如疊加圖像、表情符號、文本等。

根據(jù)Facebook新聞稿，其中一個主要的重要應(yīng)用是：

檢測特定內(nèi)容的精確副本或近似副本。
例如，同一條錯誤信息可能以稍有不同的形式重復(fù)出現(xiàn)，例如，圖像被裁剪了幾個像素，或者被過濾器或新文本覆蓋而增強(qiáng)。通過向人工智能模型添加大量數(shù)據(jù)，他們可以學(xué)會發(fā)現(xiàn)某人何時上傳已知侵權(quán)內(nèi)容，如歌曲或視頻。

Augly的開發(fā)目的是通過轉(zhuǎn)換（“增強(qiáng)”）數(shù)據(jù)來阻止人們逃避自動檢測系統(tǒng)，同時，該庫也用于評估deepfake檢測模型。

使用Augly進(jìn)行圖像增強(qiáng)：

下面是我用來測試Augly中圖像的一些增強(qiáng)函數(shù)的幾個工作示例。要在Colab中嘗試這一點(diǎn)，首先，我們需要安裝Libmagic和Augly

!pip?install?augly

!apt-get?install?libmagic-dev

!pip?install?python-magic

import?augly.image?as?imaugs

現(xiàn)在，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好使用Augly，但在此之前，我們需要加載一個示例圖像。讓我們這樣做

from?skimage?import?data

camera?=?data.astronaut()

因?yàn)锳ugly使用PIL格式，所以讓我們對其進(jìn)行轉(zhuǎn)換-

from?PIL?import?Image

camera_pil?=?Image.fromarray(camera)

camera_pil.show()

圖1：使用Skipage加載的原始圖像：

這是我們的原始圖像。順便說一下，她叫艾琳·柯林斯，1992年被選為宇航員，1995年首次駕駛STS-63號航天飛機(jī)。

首先，讓我們從一些相對簡單的增強(qiáng)函數(shù)開始，比如改變透視圖

aug_perspective?=?imaugs.PerspectiveTransform(sigma=20.0)

camera_pil_perspective?=?aug_perspective(camera_pil)

camera_pil_perspective.show()

圖1的透視變換：

這里 sigma 指的是目標(biāo)坐標(biāo)分布的標(biāo)準(zhǔn)差， sigma 值越高，轉(zhuǎn)換越強(qiáng)烈。

我們還可以隨機(jī)更改縱橫比，如下所示-

aug_aspect?=?imaugs.RandomAspectRatio()

camera_pil_aspect?=?aug_aspect(camera_pil)

camera_pil_aspect.show()

在圖1上隨機(jī)改變縱橫比：

我們還可以通過添加一些飽和度來增強(qiáng)圖像

aug_saturation?=?imaugs.Saturation(factor=5.0)

camera_pil_sat?=?aug_saturation(camera_pil)

camera_pil_sat.show()

增加圖1中原始圖像的飽和度：

現(xiàn)在，讓我們來看一些可以使用Augly添加的獨(dú)特轉(zhuǎn)換。首先，我嘗試覆蓋條紋，變換后的圖像如下所示

在原始圖1上覆蓋條紋：

用于上述轉(zhuǎn)換的代碼是

camera_pil_overlay_stripes?=?imaugs.overlay_stripes(camera_pil,?line_type=’dashed’,?line_opacity=0.5,?line_color=(120,?0,?200),?line_angle=25.0)

camera_pil_overlay_stripes.show()

疊加文本怎么樣？這也是可能的

將文本覆蓋在原始圖1上：

我們還可以添加表情符號-

camera_pil_overlay_emoji?=?imaugs.overlay_emoji(camera_pil)

camera_pil_overlay_emoji.show()

將表情符號疊加在原始圖1上：

我們還可以變換圖像，使其看起來像Instagram上的屏幕截圖

將Instagram屏幕快照覆蓋在原始圖1上：

代碼塊如下所示

import?os

import?augly.utils?as?utils

aug_overlay?=?imaugs.OverlayOntoScreenshot(template_filepath=os.path.join(utils.SCREENSHOT_TEMPLATES_DIR,?“mobile.png”))

camera_pil_overlay?=?aug_overlay(camera_pil)

camera_pil_overlay.show()

通過將覆蓋圖像mobile.png更改為web.png，我們可以獲得另一個轉(zhuǎn)換

將Instagram網(wǎng)頁的屏幕截圖覆蓋在原始圖1上：

我個人認(rèn)為，這些轉(zhuǎn)換非?？?，正如Facebook在新聞稿中提到的，它們旨在理解人類與社交媒體的互動。我相信對語音和語言處理感興趣的人也會發(fā)現(xiàn)這個庫非常有用。

感謝Facebook使這個庫開源，感謝Joanna Bitton&Zoe Papkipos，我相信他們是這個項(xiàng)目背后的主要智囊。

參考資料：

[1] FacebookAugly的新聞稿：https://ai.facebook.com/blog/augly-a-new-data-augmentation-library-to-help-build-more-robust-ai-models/

[2] ?Augly : GitHub(https://github.com/facebookresearch/AugLy)

[3] 本文使用的筆記本鏈接：https://github.com/suvoooo/Machine_Learning/blob/master/Augly_Try.ipynb。

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