基于yuv图像实现yolo letterbox预处理

在YOLO的输入预处理中，使用letterbox方法可以将图像缩放到指定大小并保持原始比例，同时在边缘填充灰色像素以保持图像的纵横比。下面是基于YUV图像实现YOLO letterbox预处理的步骤：

1. 读取YUV图像数据并解码，得到YUV三个通道的图像数据。

2. 将YUV三个通道的图像数据缩放到指定大小，保持原始图像的纵横比不变。

3. 计算缩放后图像在Letterbox中的位置和大小，并在边缘填充灰色像素。

4. 将填充后的图像转换为RGB格式，为了符合YOLO的输入格式，还需要将像素值归一化到0-1之间。

5. 将处理后的图像送入YOLO模型进行检测。

下面是一个基于Python语言的示例代码，实现了基于YUV图像的YOLO letterbox预处理：

import cv2
import numpy as np

def yuv2rgb(yuv):
    yuv = yuv.astype(np.float32)
    y = yuv[..., 0]
    u = yuv[..., 1]
    v = yuv[..., 2]
    r = y + 1.13983 * v
    g = y - 0.39465 * u - 0.58060 * v
    b = y + 2.03211 * u
    rgb = np.stack([r, g, b], axis=-1)
    rgb = np.clip(rgb, 0, 255).astype(np.uint8)
    return rgb

def letterbox_resize_yuv(yuv, size):
    h, w, _ = yuv.shape
    ratio = min(size[0] / h, size[1] / w)
    new_h = int(h * ratio)
    new_w = int(w * ratio)
    resized_yuv = cv2.resize(yuv, (new_w, new_h))
    pad_h = (size[0] - new_h) // 2
    pad_w = (size[1] - new_w) // 2
    padded_yuv = cv2.copyMakeBorder(resized_yuv, pad_h, size[0]-new_h-pad_h, pad_w, size[1]-new_w-pad_w, cv2.BORDER_CONSTANT, value=(128, 128, 128))
    rgb = yuv2rgb(padded_yuv)
    rgb = rgb.astype(np.float32) / 255.0
    return rgb

# 读取YUV图像数据
yuv = cv2.imread("example.yuv", cv2.IMREAD_UNCHANGED)

# 进行YOLO letterbox预处理
input_size = (416, 416)
yolo_input = letterbox_resize_yuv(yuv, input_size)

# 将处理后的图像送入YOLO模型进行检测
results = model.predict(np.expand_dims(yolo_input, axis=0))

在上面的代码中，`yuv2rgb`函数实现了将YUV图像转换为RGB图像的功能，`letterbox_resize_yuv`函数实现了YOLO letterbox预处理的功能。其中，`input_size`指定了模型输入的大小，`yuv`是原始YUV图像数据。经过预处理后，得到的`yolo_input`即为符合YOLO模型输入要求的图像数据，可以直接送入模型进行检测。