Unet 细胞分割

pytorch训练网络需要注意的细节（以及模板）

笔记：https://www.zybuluo.com/CQUyh/note/2234948
标签（空格分隔）： Pytorch
以细胞分割图为例（Unet和Convnext）

1.model的搭建

这个不多说，是独立的模块，只需要注意输出输出是什么，输入通道和输出通道；一个小技巧，使用monai的框架，十分方便，但是注意load_weights时读取方式。

2.整个代码架构

model、dataset作为存放模型的文件，其中每一个epcoh（训练和测试）单独写在utils，这是工具文件夹。而整体的代码写在跟目录的train.py

train.py:

①路径以及文件读取

②transform和dataset、dataloader

③定义模型，损失函数，优化器

④定义for训练，epcoh的for循环，最大层

main函数里面设置参数

3.dataset(自定义)细节

①Transform

数据归一化一定要有（常用的参数），不然模型不收敛，对于简单的unet，收敛很慢很慢，对于复杂的，都不会变化。有没有决定你的模型好坏。（神经网络不收敛的原因：https://blog.csdn.net/weixin_39586997/article/details/118699735）

②一般步骤

ToTensor和Normlization：只有训练图片需要ToTensor（作用进行归一化，全部变到0-1），标签不需要进行任何transform，to_tensor都不需要可能(分情况，看像素值和one-hot)。标签具体需不需要其实看你标签本来的像素，像细胞图，像素点为0和255，需要进行norm到0和1，这样才是标准的，只是说我们默认标签值为0，1，2，3，4。

③PIL读取图像

因为torchvision支持PIL，经过ToTensor后得到[1,512,512]，这里不需要扩充维度，因为dataloader会根据batchsize在读取时生成为[n,c,d,w,(h)]

③自定义dataset

这里使用PIL读取，因为transform支持PIL读取，它读取出来是一个类，然后是(3，256，256)，CV读取是矩阵（256，256，3），需要转置一下,并且注意这里不需要返回加上n，因为dataloader读取的时候会根据batchsize来设置n的大小。

④常用函数

torch.Tensor是转化为float32,不要用torch.tensor; torch.transpose（data,dim1,dim2），根据维度来转置 ； torch.unsqueeze(data,dim=0)扩展一个维度。实现[d,w]->[1,d,w]

4.one-hot编码

①什么时候需要计算one-hot

首先是损失函数，之前总结过，哪些损失需要标签是one-hot，不需要one-hot,这个自己判断。然后就算计算dice是否需要one-hot（多分类一般都需要，保证pred和label一致channel）

②如何实现one-hot(亲测有效，多分类、二分类都可以，测试：one-hot ->argmax来imshow一下)

③细节：在one-hot那里对数据有要求，首先面前这个函数是正确的，以及用的v6的loss和dice计算不管几分类都是使用的通用模型。One-hot对细胞图，要求像素值小于分类数值，因此标准化为0，1；对于3d的数据，本来就是0，1，2，3，4，你还去ToTensor的话，就变成0.00XX，而one-hot那里要求数据转为long()，格式，会导致数据直接变为0，像素点全为0的后果。

5.Dice计算方法

非常牛逼的计算方法，是几分类，就返回[背景，前景1，前景2，、、、]需要注意的是，里面选择sigmoid还是softmax，这个根据标签来选择，是否把背景看做一类，这个之前也总结过的。我习惯用softmax。

6.推理

只提醒一个细节，推理的数据集必须跟训练时经过一样的norm，因为要符合一样的数据分布，不然没效果，推理出来跟个屎一样。