nnunet(十一)training example Hippocampus

https://github.com/MIC-DKFZ/nnUNet/blob/master/documentation/training_example_Hippocampus.md

Example: 3D U-Net training on the Hippocampus dataset

这是一个循序渐进的示例,介绍如何使用来自医学分割十项全能的海马数据集Hippocampus dataset from the Medical Segmentation Decathlon进行3D全分辨率训练3D full resolution Training。

  1. 参照此处安装nnunet,确保所有路径都是对的,这一步是nnunet需要知道 raw data, preprocessed data and trained models数据存放在哪。
  2. 下载 Hippocampus dataset of the Medical Segmentation Decathlon数据集,并且解压缩到指定文件夹。
  3. Decathlon 数据采用4D niftis。这与nnU-Net不兼容,所以需要数据转换
    nnUNet_convert_decathlon_task -i /xxx/Task04_Hippocampus
    
    要注意Task04_Hippocampus文件夹中必须包含'imagesTr', 'labelsTr', 'imagesTs'三个子文件夹。 $nnUNet_raw_data_base/nnUNet_raw_data中存储转换后的数据, $nnUNet_raw_data_base是安装的时候指定的原始数据存放目录
  4. 可以使用一下命令获取nnU-Nets pipeline configuration和preprocessing

    nnUNet_plan_and_preprocess -t 4
    

    Hippocampus dataset的task ID是4

  5.  使用3d full resoltion U-Net在Hippocampus dataset上开始训练

    nnUNet_train 3d_fullres nnUNetTrainerV2 4 0
    

    默认使用5-fold cross validation,上面的命令将只运行第一次折叠(折叠0)的训练。4为 hippocampus dataset的task identifier,在GPU上训练一个折叠需要大约9个小时。有预先训练过的hippocampus task模型就不需要完成网络训练。

在自定义数据上完成训练唯一的要求就是保证输入数据,满足nnU-Net数据结构。如何转换参照此处。 

 

### 安装和配置环境 为了在Ubuntu上成功安装和使用nnUNet,需先设置好必要的软件环境。这包括Anaconda、PyTorch以及CUDA的支持[^2]。 #### Anaconda安装 通过Anaconda可以方便管理Python包及其依赖关系。下载并安装最新版本的Anaconda对于后续工作至关重要。打开终端执行如下命令来获取Anaconda脚本: ```bash wget https://repo.anaconda.com/archive/Anaconda3-2021.05-Linux-x86_64.sh ``` 接着给予该文件可执行权限,并启动安装过程: ```bash chmod +x Anaconda3-2021.05-Linux-x86_64.sh ./Anaconda3-2021.05-Linux-x86_64.sh ``` 按照提示完成安装流程即可。 #### PyTorch与CUDA支持 考虑到GPU加速的需求,在创建新的Conda环境中指定特定版本的PyTorch时应同时考虑兼容性的CUDA版本。这里推荐使用CUDA 10.1作为基础。可以通过以下指令建立名为`nnunet_env`的新环境,并激活它: ```bash conda create --name nnunet_env python=3.7 conda activate nnunet_env conda install pytorch torchvision torchaudio cudatoolkit=10.1 -c pytorch ``` ### 安装nnUNet及相关工具 当上述准备工作完成后,便可以直接进入nnUNet本身的安装环节。首先克隆官方GitHub仓库到本地机器上: ```bash git clone https://github.com/MIC-DKFZ/nnUNet.git ~/nnUNet cd ~/nnUNet pip install -e . ``` 此时已经完成了基本框架的部署,但仍缺少一些辅助程序用于处理数据集转换等问题。为此需要额外安装几个实用的小工具,比如将Decathlon格式的数据转化为适合nnUNet使用的结构化形式: ```bash nnUNet_install_pretrained_model Task04_Hippocampus nnUNet_plan_and_preprocess -t 4 ``` 如果想要自定义输入路径,则可以在命令后面附加参数-i指明源目录位置[^1]: ```bash nnUNet_convert_decathlon_task -i /path/to/source/folder/ ``` ### 开始训练模型 一切准备就绪之后就可以着手于实际的任务——即利用个人收集好的医学影像资料来进行网络训练了。假设已经有了经过预处理后的数据存放在某个固定的位置,那么只需简单调用相应接口就能轻松发起一轮完整的实验周期: ```bash nnUNet_train 3d_fullres Task04_HippocampusTrainerV2__nnUNetPlansv2.1 fold_X ``` 其中X代表交叉验证中的某一分割编号;而其他部分则对应着具体的任务名称及所采用的训练策略等细节设定。
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