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Liver Tumor Semantic Segmentation based on PyTorch

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wxr521314/TumorSegmentation

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   代码架构:

   - checkpoints  此目录用于存储每轮epoch训练好的模型参数,防止训练终止可以恢复训练

   - config
       - configuration.py 配置文件,包含文件路径、数据预处理、模型超参数和训练参数等

   - data
       - dataset.py 对Dataset类进行封装,在单网络训练时,用于肝脏训练集或肿瘤训练集的数据加载
                    要注意第29行和第57行的sitk.ReadImage()中的数据类型,一个是sitkInt16
                    另一个是sitkFloat32,原因在于肿瘤数据集在预处理时进行了归一化,如果数据
                    类型还是设为Int的话,导致加载的矩阵全是0
       - dataset2.py 对Dataset类进行封装,用于级联网络训练时的数据加载,如果不尝试级联网络,
                     可以不使用此文件。

   - loss
       - DiceLoss.py  本项目主要使用的损失函数
       - FocalLoss.py 其他图像分割损失函数,效果不明,可自行上网搜索具体代码实现(下同)
       - LovaszLoss.py
       - TverskyLoss.py

   - models
       - BasicModule.py 封装了nn.Module,主要提供了save和load两个操作模型的方法
       - CascadeResUNet.py 用于级联网络训练,根据判断"liver_seg"和"tumor_seg",
                           将此模型分为级联网络中的两个子网络(它不是两个网络的集合,而是单个网络!)
       - DenseUNet.py 去除了空洞卷积的DenseUNet,用于模型对比
       - DilatedDenseUNet.py 包含空洞卷积的DenseUNet
       - NaiveUNet.py 去除了空洞卷积和Dense block的UNet,用于模型对比
       - ResUNet.py 本项目使用最多、效果最佳的网络,在实际应用中可考虑使用此网络进行训练
       - UNet3D.py 论文<3D UNet>的PyTorch实现,训练时间长、显存开销大,效果也不好

   - utils
       - visualize.py PyTorch一般采用visdom模块进行可视化,该文件是对常用的方法进行了封装

   - preprocess_dataset.py 生成级联网络的训练集,如果只进行单网络训练,不必使用此文件
   - preprocess_liver_seg.py 生成肝脏分割的训练集,用于单网络训练
   - preprocess_tumor_seg.py 生成肿瘤分割的训练集,用于单网络训练
   - train.py 本项目最主要的训练文件,包含肝脏分割网络训练的代码,在控制台运行: python train.py train_liver_net
              还包含肿瘤分割网络训练的代码,并嵌套了一个val_tumor_net(),每完成1个epoch的训练,便在验证集上测试一次,
              并可视化验证集上的精度,主要是想尝试early_stopping策略,如果嫌弃时间太久,建议直接屏蔽此行代码
   - train_cascade_net.py 级联网络训练代码,在控制台运行: python train_cascade_net.py train_cascade_net
   - val_cascade_net.py 验证级联网络性能代码
   - val_liver_net.py 验证单网络训练时,肝脏分割网络的精度,直接在控制台运行:python val_liver_net.py
   - val_tumor_net.py 验证单网络训练时,肿瘤分割网络的精度,直接在控制台运行:python val_tumor_net.py

   实验流程:
      数据预处理 -> 模型训练 -> 模型评估
      在我的毕业论文中,有整个实验的详细介绍,可阅读论文中实验环节,进行了解。

   可能存在的坑:
      1.模型训练代码中,当时为了实验方便,继承configuration.py类之后,修改了默认配置文件中的参数
        如在train.py中,opt = DefaultConfig(),设置 opt.device = 1,就修改了模型训练的GPU编号

      2.级联网络的训练效果不佳,为了实验精度,建议只考虑单网络的训练,即二步法,即项目中关于Cascade-Net相关的
        部分可暂不尝试,或者寻找更好的级联方案

   个人建议:
      1.如果对PyTorch不是特别了解的话,对此项目的架构理解起来较有难度,可先尝试 https://github.com/chenyuntc/pytorch-best-practice
        以及我个人根据书中代码实现的猫狗识别:https://github.com/jh0905/DogCatProject

      2.本项目是基于https://github.com/assassint2017/MICCAI-LITS2017 进行扩展,阅读本项目中不理解的地方,可参考该项目的介绍。

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