写一个名为preprocess的函数 预处理函数

`preprocess`函数通常是一个预训练深度学习模型所需的图像数据转换步骤，它可能包括颜色空间转换、归一化、大小调整等操作。以下是预处理函数的一个基本示例，假设我们正在处理的是RGB图像，并且目标是将图像转化为TensorFlow或PyTorch所接受的格式：

import tensorflow as tf
from PIL import Image

def preprocess(image_path, target_size=(224, 224)):
    """
    对图像进行预处理，适用于如ResNet等常见的深度学习模型。

    参数:
    image_path: str
        图像文件路径
    target_size: tuple(int, int)
        输出图像的宽度和高度，默认224x224，可根据需要更改

    返回:
    img_tensor: TensorFlow tensor
        归一化的图像张量，形状为(batch_size, target_height, target_width, channels)
    """
    
    # 加载图像
    with Image.open(image_path) as img:
        # 调整图像尺寸并保持宽高比
        img = img.resize(target_size, Image.ANTIALIAS)
        
        # 转换为RGB模式（某些模型可能需要）
        img = img.convert('RGB')
        
        # 将PIL图像转为numpy数组
        img_array = np.array(img)
        
        # 数据归一化，通常为[0, 1]或[-1, 1]
        mean = [0.485, 0.456, 0.406]  # RGB通道的均值
        std = [0.229, 0.224, 0.225]   # RGB通道的标准差
        img_array = (img_array / 255.0 - mean) / std
        
        # 添加额外维度以便于模型输入（batch_size=1）
        img_tensor = tf.expand_dims(tf.convert_to_tensor(img_array, dtype=tf.float32), axis=0)
        
    return img_tensor

# 相关问题--
1. 为什么要对图像进行归一化？
2. 如果模型需要的是channels_first的格式，应该如何修改这个函数？
3. 预处理过程中有哪些可能影响性能的因素？