kaggle挑战赛——超声乳腺癌分割

医学处理分析专家

发布于 2022-08-20 11:41:18

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今天将分享乳腺癌超声分割实现版本，为了方便大家学习理解整个流程，将整个流程步骤进行了整理，并给出详细的步骤结果。感兴趣的朋友赶紧动手试一试吧。

一、背景

乳腺癌是全世界女性最常见的死亡原因之一。早期发现有助于减少早期死亡人数。

乳腺超声数据包括 25 至 75 岁女性的乳房超声图像，共有600 名女性患者。该数据集由 780 张图像组成，平均图像大小为 500*500 像素。图片为PNG格式。提供了标注金标准图像与原始图像。图像分为三类，即正常、良性和恶性。数据下载请点击原文链接。

二、超声图像分析与预处理

（1）、780张乳腺超声数据及标注数据可以下载获取，其中只有647张乳腺超声数据有分割标注。

（2）、首先将数据分割成训练集合测试集，按照常规分割比例标准，80%用来训练，20%用来测试，这样就有520例数据用来训练，127例用来测试。

（3）、由于520例训练数据还是不足，需要做数据增强操作，对训练数据进行2倍数据增强操作（平移，旋转，翻转等操作），一共得到1560例数据。

（4）、图像与mask进行归一化操作，直接除以255，归一化到0-1范围。

三、分割网络

（1）、搭建VNet2d模型，网络输入大小是（512，512）。

具体实现可以参考Tensorflow入门教程（十九）——基于VNet的前列腺分割案例。

（2）、loss采用的是二分类的dice函数。

代码实现如下：

    def __get_cost(self, cost_name, Y_gt, Y_pred):
        H, W, C = Y_gt.get_shape().as_list()[1:]
        if cost_name == <span data-raw-text="" "="" data-textnode-index-1654842920379="27" data-index-1654842920379="547" class="character" style="margin: 0px; padding: 0px;">"dice coefficient<span data-raw-text="" "="" data-textnode-index-1654842920379="27" data-index-1654842920379="564" class="character" style="margin: 0px; padding: 0px;">":
            smooth = 1e-5
            pred_flat = tf.reshape(Y_pred, [-1, H * W * C])
            true_flat = tf.reshape(Y_gt, [-1, H * W * C])
            intersection = 2 * tf.reduce_sum(pred_flat * true_flat, axis=1) + smooth
            denominator = tf.reduce_sum(pred_flat, axis=1) + tf.reduce_sum(true_flat, axis=1) + smooth
            loss = -tf.reduce_mean(intersection / denominator)
            return loss

具体实现可以参考Tensorflow入门教程（三十四）——常用两类图像分割损失函数。

（3）、分割损失结果和精度经过如下图所示。