扩展MNIST -弹性变形MATLAB

Question

我想增加MNIST手写数字数据集。

为了做到这一点，我想为每个图像分别创建一个弹性变形图像。

我在这上读到了第二节“通过弹性变形扩展数据集”，它们实现了弹性变形。

在此之前：

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之后：

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我试过：

http://www.mathworks.com/help/images/ref/imwarp.html http://www.mathworks.com/help/images/examples/creating-a-gallery-of-transformed-images.html

百无所成。

我怎样才能在MATLAB中做到这一点？

如何在MATLAB中对图像进行变换

Answer 1

我不确定我完全遵循了位移场的“归一化”方法，但我认为这能让你离得很近

img = imread('http://deeplearning.net/tutorial/_images/mnist_2.png');  %// get a digit

计算随机位移场dx~U(-1,1)，dy~U(-1,1)

dx = -1+2*rand(size(img)); 
dy = -1+2*rand(size(img)); 

使该领域平滑和正常化：

sig=4; 
alpha=60;
H=fspecial('gauss',[7 7], sig);
fdx=imfilter(dx,H);
fdy=imfilter(dy,H);
n=sum((fdx(:).^2+fdy(:).^2)); %// norm (?) not quite sure about this "norm"
fdx=alpha*fdx./n;
fdy=alpha*fdy./n;

由此产生的位移

[y x]=ndgrid(1:size(img,1),1:size(img,2));
figure;
imagesc(img); colormap gray; axis image; axis tight;
hold on;
quiver(x,y,fdx,fdy,0,'r');

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最后阶段--使用griddata插值将位移应用于实际像素：

new = griddata(x-fdx,y-fdy,double(img),x,y);
new(isnan(new))=0;

由此产生的数字：

figure;
subplot(121); imagesc(img); axis image;
subplot(122); imagesc(new); axis image;
colormap gray

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顺便说一句，我不确定所提出的方法(rand+imfilter)是产生随机光滑变形的最直接的方法，你可以考虑第二次或第三次多项式变形的抽样系数，

dx = a*x.^2 + b*x.*y + c*y.^2 + d*x + e*y + f;
dy = g*x.^2 + h*x.*y + k*y.^2 + l*x + m*y + n;