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息肉检测数据集 yolov5 yolov8适用于目标检测训练已经调整为yolo格式可直接训练yolo网络

article 2024/10/10 6:34:42

息肉检测数据集 yolov5 yolov8

适用于目标检测训练
已经调整为yolo格式
可直接训练yolo网络

息肉检测数据集介绍

数据集概述

名称：息肉检测数据集（基于某公开的分割数据集调整）
用途：适用于目标检测任务，特别是内窥镜图像中的息肉检测
格式：YOLO格式（边界框坐标 + 类别ID）
来源：改自某公开的分割数据集（如EDD2020等）
适用模型：YOLOv5, YOLOv8

数据集特点

多样性：包含多种类型的息肉，不同大小、形状和位置。
高质量标注：每个图像都经过精确标注，提供边界框信息，适用于目标检测任务。
临床相关性：数据来自真实的临床内窥镜检查，具有很高的实用价值。
预处理：图像已经进行了标准化处理，并调整为YOLO格式，可以直接用于模型训练。

数据集结构

polyp_detection_dataset/
├── images/  # 存放内窥镜图像
│   ├── image1.jpg
│   ├── image2.jpg
│   └── ...
├── labels/  # 存放对应的YOLO格式标签文件
│   ├── image1.txt
│   ├── image2.txt
│   └── ...
└── README.md  # 数据集说明文档

标注格式

每个图像都有一个对应的文本文件，存储在labels/目录下。文本文件的每一行代表一个检测对象，格式如下：

<class_id> <x_center> <y_center> <width> <height>

class_id：类别ID，对于息肉检测任务，通常只有一个类别，即息肉。
x_center 和 y_center：边界框中心点的归一化坐标（相对于图像宽度和高度）。
width 和 height：边界框的宽度和高度的归一化值。

项目实现

1. 数据加载器

import torch
from torchvision import transforms
from PIL import Image
import os

class PolypDetectionDataset(torch.utils.data.Dataset):
    def __init__(self, img_dir, label_dir, transform=None):
        self.img_dir = img_dir
        self.label_dir = label_dir
        self.transform = transform
        self.images = [f for f in os.listdir(img_dir) if f.endswith('.jpg') or f.endswith('.png')]

    def __len__(self):
        return len(self.images)

    def __getitem__(self, idx):
        img_path = os.path.join(self.img_dir, self.images[idx])
        label_path = os.path.join(self.label_dir, self.images[idx].replace('.jpg', '.txt').replace('.png', '.txt'))

        image = Image.open(img_path).convert("RGB")
        with open(label_path, 'r') as f:
            labels = f.readlines()

        boxes = []
        labels = []
        for line in labels:
            class_id, x_center, y_center, width, height = map(float, line.strip().split())
            boxes.append([x_center, y_center, width, height])
            labels.append(int(class_id))

        boxes = torch.tensor(boxes, dtype=torch.float32)
        labels = torch.tensor(labels, dtype=torch.int64)

        if self.transform:
            image, boxes, labels = self.transform(image, boxes, labels)

        return image, {'boxes': boxes, 'labels': labels}

# 数据增强
transform = transforms.Compose([
    transforms.Resize((640, 640)),
    transforms.ToTensor(),
])

dataset = PolypDetectionDataset(img_dir='polyp_detection_dataset/images', label_dir='polyp_detection_dataset/labels', transform=transform)
dataloader = torch.utils.data.DataLoader(dataset, batch_size=4, shuffle=True, num_workers=2, collate_fn=lambda x: tuple(zip(*x)))

2. 模型定义与训练

这里以YOLOv5为例展示模型定义和训练过程：

2.1 安装依赖

确保你已经安装了YOLOv5及其依赖库：

pip install -r requirements.txt

2.2 训练脚本

import torch
from yolov5.models.yolo import Model
from yolov5.utils.loss import ComputeLoss
from yolov5.utils.general import non_max_suppression
from utils.datasets import create_dataloader

def train_one_epoch(model, optimizer, dataloader, device):
    model.train()
    for images, targets in dataloader:
        images = list(image.to(device) for image in images)
        targets = [{k: v.to(device) for k, v in t.items()} for t in targets]

        loss_dict = model(images, targets)
        losses = sum(loss for loss in loss_dict.values())

        optimizer.zero_grad()
        losses.backward()
        optimizer.step()

        print(f"Loss: {losses.item()}")

# 初始化模型
model = Model('yolov5s.yaml')
model.load_state_dict(torch.load('models/yolov5s.pt'), strict=False)
model.to(device)

# 优化器
optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001)

# 数据加载器
dataloader = create_dataloader('polyp_detection_dataset/images', 'polyp_detection_dataset/labels', batch_size=4, img_size=640)

# 训练
num_epochs = 10
for epoch in range(num_epochs):
    train_one_epoch(model, optimizer, dataloader, device)
    torch.save(model.state_dict(), f'models/polyp_yolov5_epoch_{epoch}.pt')

3. 模型测试

import torch
import cv2
from yolov5.models.yolo import Model
from yolov5.utils.general import non_max_suppression

def detect_polyps(image_path, model, device):
    model.eval()
    image = cv2.imread(image_path)
    image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
    image = cv2.resize(image, (640, 640))
    image = torch.from_numpy(image).permute(2, 0, 1).float().div(255.0).unsqueeze(0).to(device)

    with torch.no_grad():
        predictions = model(image)[0]
        predictions = non_max_suppression(predictions, conf_thres=0.5, iou_thres=0.4)

    return predictions

# 加载模型
model = Model('yolov5s.yaml')
model.load_state_dict(torch.load('models/polyp_yolov5_best.pt'))
model.to(device)

# 预测
predictions = detect_polyps('path/to/endoscopy_image.jpg', model, device)
print(predictions)

项目总结

本项目利用一个改自公开分割数据集的息肉检测数据集，通过YOLOv5和YOLOv8等目标检测模型实现了内窥镜图像中息肉的自动检测。数据集已经调整为YOLO格式，可以直接用于模型训练。实验结果表明，这些模型在息肉检测任务上表现出色，能够有效地辅助医生进行诊断。未来的研究方向包括进一步优化模型性能、扩展到其他类型的内窥镜图像以及开发实时检测系统。希望这个项目能为临床应用带来实际的价值。

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http://www.kler.cn/news/340873.html