丹青两幻

SPM论文：《Learning with Explicit Shape Priors for Medical Image Segmentation》（TMI 2023) 探索形状先验(shape priors)对分割性能的影响 基于unet的医学图像分割模型的局限性:cnn的感受野有限，无法利用器官或组织之间的远距离和全局空间关系，无法实现精细的形状表示。（注意力模块扩大模型的感受野，隐式地捕获形状信息） 注：通过设计特定的损失函数，而不是Dice损失或交叉熵损失，将明确的形状先验集成到分割框架中。但这些损失函数是特定于任务的，不能很容易地扩展到不同的数据集 提出了显式形状模型（SPM），以形状先验作为额外的输入来增强模型的形状表示能力。 其中F代表模型的前向传播，S代表构造图像I和标签L之间映射的形状先验。 注意力图：生成的形状先验在推断阶段充当了注意力图，用于定位感兴趣的区域，并抑制背景区域 SPM模块： SPM模块由the self-update block (SUB)、cross-update block (CUB) the self-update block (SUB) ...

MedNeXt: Transformer-driven Scaling of ConvNets for Medical Image Segmentation论文：《MedNeXt: Transformer-driven Scaling of ConvNets for Medical Image Segmentation》(MICCAI 2023) 1.网络结构 MedNeXt Block: 深度卷积层（DW）：k × k × k的深度卷积，归一化使用channel-wise GroupNorm Expansion Layer:较大的 R 值允许网络在宽度方向上扩展，而 1×1×1 核限制了计算量 Compression Layer:1×1×1卷积层对输出通道进行压缩 MedNeXt Down Block和MedNeXt Up Block： 添加了一个残差连接1×1×1卷积或转置卷积，步幅为2 ​ 解码器层使用深度监督，在较低分辨率下具有较低的损失权值（深度监督：在网络的中间部分添加了额外的loss，不同位置的loss按系数求和。深度监督的目的是为了浅层能够得到更加充 ...

3D UX-NET论文：《3D UX-NET: A LARGE KERNEL VOLUMETRIC CONVNET MODERNIZING HIERARCHICAL TRANSFORMERFOR MEDICAL IMAGE SEGMENTATION》（ICLR 2023） 1.网络结构 采用具备大卷积核的投影层来提取 patch-wise 特征作为编码器的输入 对Swin transformer的transformer block做了替换： 使用大卷积核(7 × 7 × 7)的深度卷积来模仿Swin Transformer的局部自注意力和窗口移动。 使用2 × 2 × 2、步幅为2的标准卷积块来实现下采样 在Swin Transformer中MLP隐藏层维度比输入维度宽四倍，引入了具有 1 × 1 × 1 卷积核大小的深度卷积缩放(DCS)，以独立地线性缩放每个通道特征，减少跨通道上下文产生的冗余信息 DCS：1x1x1的深度卷积+1x1x1的分组卷积 从实验中发现：使用深度卷积缩放(DCS)参数量得到了减小，效果并没有下降 编码器的输出特征由残差块作进一步的处理，以稳定提取的特 ...

nnUNet v2模型训练1.数据集处理nnUnet要求rgb-png格式的数据，故将原数据集由单通道堆叠成三通道的RGB图像 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839import cv2import numpy as npimport osdef gray_to_rgb(image_gray): # 创建一个全零的三通道图像 height, width = image_gray.shape image_rgb = np.zeros((height, width, 3), dtype=np.uint8) # 将灰度图像的值复制到红通道 image_rgb[:, :, 2] = image_gray image_rgb[:, :, 1] = image_gray image_rgb[:, :, 0] = image_gray return image_rgb# 设置目标文件夹路径 # 包含灰度PNG图像的文件夹路径output_folder = ...

图像分割常用指标1.DSC（Dice相似系数）DSC：用于衡量区域的重合程度 计算公式： DSC = (2 * |A ∩ B|) / (|A| + |B|)其中，A为算法生成的分割结果的像素集合，B为参考分割结果的像素集合 DSC值范围在0到1之间，其中0表示完全不相似，1表示完全相似。 DSC值越接近1，表示算法生成的分割结果与参考分割结果越相似 注：Dice相似系数仅考虑了像素的重叠情况，而没有考虑像素之间的空间关系，在存在模糊边界的分割任务中,Dice系数可能无法准确评估模型的性能。 2.HD(豪斯多夫距离)HD:表示预测分割区域边界与真实区域边界之间的最大距离，其值越小代表预测边界分割误差越小、质量越好。 计算公式： 计算步骤： ​ (1)对点集X中的每一个点x计算其到点集Y中的每一个点y的距离，保留最短距离，然后找出保留的最短距离中的最大距离记为Dxy。 ​ (2)对点集Y中的每一个点y计算其到点集X中的每一个点x的距离，保留最短距离，然后找出保留最短距离中的最大距离记为Dyx。 ​ (3)取Dxy和Dyx最大值作为点集X和Y之间的豪斯多夫距离。 ...

nnFormer论文：《nnFormer: Volumetric Medical Image Segmentation via a 3D Transformer》（TMI2022） 1.网络结构 编码器nnFormer的输入：对原始图像中随机裁剪（HxWxD)，数据增强技术，有助于模型更好地学习不同部分的特征。 The embedding layer:（将输入数据转换成高维张量） 使用卷积的好处：对比transformer使用线性层对patch的向量进行映射，卷积层能够更细致地捕获图像中的像素级信息（减少了训练的参数数量，卷积核在处理特定区域时更加专注） 在初始阶段使用小卷积核的连续卷积层，相对于大卷积核的好处：降低计算复杂度,同时保持相同大小的感受野(非线性激活函数多了，语义表达能力增强了) 注：根据输入的patch大小卷积步长也会有相应的变化 Local Volume-based Multi-head Self-attention (LV-MSA)：将不同尺度的信息和高分辨率的空间信息相互关联 不同尺度的特征由下采样层生成，高分辨率的空间信息则由嵌入层编码 使用的是一种基于局 ...

File类1.创建File类的对象 1234567//创建一个File对象，指向某个具体的文件 File f1=new File("./data/test.txt"); System.out.println(f1.length());//文件大小 File f2=new File("./data/aaa.txt");//File对象可以指向空路径 System.out.println(f2.length());//0 System.out.println(f2.exists());//false 2.判断文件类型、获取文件信息 1234567891011121314151617181920//1.创建一个File对象，指向某个具体的文件 File f1=new File("./data/test.txt"); //2.判断文件路径是否存在 System.out.println(f1.exists()); //3.判断文件对象是否是文件 ...

论文：《HOW MUCH POSITION INFORMATION DO CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS ENCODE?》（ICLR2020） 论文内容：初步实验： 对原始图像和裁剪过的图像进行显著性检测。 显著的区域分析，对于相同的物体，在不同的边缘下，显著性区域始终靠近图像中心。 推测：位置信息在 CNN 网络提取的特征图中被隐式编码 Position Encoding Network： a feed forward convolutional encoder network $f_{enc} $:使用预训练的VGG或者 ResNet，仅作为前馈网络，其参数不参与训练。为前馈网络的在五个卷积层产生的特征图，使用双线性插值缩放到统一尺寸进行拼接，之后输入到 Position Encoding Module 中。 position encoding module：一般卷积网络，其卷积核未使用Padding。 作者使用该网络判断卷积层产生的特征图中是否包含位置信息。 垂直（H)和水平(V)方向的梯度掩码、应用高斯滤波器来设计另一种类型的真值图，高斯分布(G) ...

集合框架1.泛型泛型：允许在编写类、接口和方法时使用类型参数，以在运行时确定具体的数据类型，用于增强类型安全性和代码的可重用性 1.1 泛型类泛型类：类名<T,...>,T是类型占位符，表示一种引用类型，如果编写多个用逗号隔开 1234567891011121314151617181920212223public class MyGeneric<T> { //1.创建变量 T t; //2.使用泛型作为方法的参数 public void show(T y){ System.out.println(t); } //3.使用泛型作为方法的返回值 public T getT(){ return t; }}class test2{ public static void main(String[] args) { //使用泛型类创建对象 MyGeneric<String> ...

SegFormer1.网络结构 编码器:通过在不同阶段进行下采样，生成多尺度特征。 Efficient Self-Attention: 原始的自注意力计算： 计算复杂度为O($N^2$),其中N为w*h 高效的自关注机制:通过一个压缩比R对K进行处理，改进的计算过程如下.0 复杂度从O($N^2$)将至O($N^2 \over R$),降低了计算复杂度 注：论文中的R分别取64, 16, 4, 1 通过将K进行reshape将空间维度N的信息转移到通道维度C上，可以得到$\widehat K$；然后通过线性变换层将通道为降到原始维度C上，得到K’，实现空间下采样。 Mix-FFN:为了解决使用位置编码引入位置信息，但由于在测试时的分辨率发生变化时，会引起精度下降的问题。 注：训练时生成的位置编码长度小于预测时的需要时，一种处理方法是使用插值将训练时的位置编码扩展到预测时所需的长度。 位置信息在语义分割中不是必需的 Mix-FFN：直接使用3*3卷积捕获一定程度上的位置信息 计算过程如下： 注：$x_{in}$为自注意力模块的输出 Overlapped Patch Merging ...