nnUNet v2数据准备及格式转换（二）

news2024/11/28 14:29:20

如果你曾经使用过nnUNet V1，那你一定明白数据集的命名是有严格要求的，必须按照特定的格式来进行命名才能正常使用。

这一节的学习需要有数据，如果你有自己的数据，可以拿自己的数据来实验，如果没有，可以用十项全能数据集，在之前分享过
nnUNet实战一使用预训练nnUNet模型进行推理,这篇文章里有数据集的下载地址和方法。如果网络问题下载不下来，可以微我。

nnUNet v2 支持的数据格式

在V2版本中支持的数据格式类型更多，默认情况下，支持以下文件格式：

NaturalImage2DIO：.png、.bmp、.tif
NibabelIO：.nii.gz、.nrrd、.mha
NibabelIOWithReorient：.nii.gz、.nrrd、.mha。该阅读器会将图像重新定向为 RAS！
SimpleITKIO：.nii.gz、.nrrd、.mha
Tiff3DIO：.tif、.tiff。3D tif 图像！由于 TIF 没有存储间距信息的标准化方法，因此 nnU-Net 期望每个 TIF 文件都附带一个同名的 .json 文件，其中包含三个数字（没有单位，没有逗号。只是用空格分隔），每个数字一个方面。

nnU-Net V2 的一大变化是支持多种输入文件类型。将所有内容转换为 .nii.gz 的日子已经一去不复返了！nnU-Net 附带了广泛的读取器+写入器集合，您甚至可以添加自己的读取器+写入器来支持您的数据格式！请参阅此处。

数据集文件夹结构

数据集必须位于该nnUNet_raw文件夹中,

nnUNet_raw/
├── Dataset001_BrainTumour
├── Dataset002_Heart
├── Dataset003_Liver
├── Dataset004_Hippocampus
├── Dataset005_Prostate
├── ...
在每个数据集文件夹中，具有以下结构：
Dataset001_BrainTumour/
├── dataset.json
├── imagesTr
├── imagesTs  # optional
└── labelsTr
nnUNet_raw/Dataset001_BrainTumour/
├── dataset.json
├── imagesTr
│   ├── BRATS_001_0000.nii.gz
│   ├── BRATS_001_0001.nii.gz
│   ├── BRATS_001_0002.nii.gz
│   ├── BRATS_001_0003.nii.gz
│   ├── BRATS_002_0000.nii.gz
│   ├── BRATS_002_0001.nii.gz
│   ├── BRATS_002_0002.nii.gz
│   ├── BRATS_002_0003.nii.gz
│   ├── ...
├── imagesTs
│   ├── BRATS_485_0000.nii.gz
│   ├── BRATS_485_0001.nii.gz
│   ├── BRATS_485_0002.nii.gz
│   ├── BRATS_485_0003.nii.gz
│   ├── BRATS_486_0000.nii.gz
│   ├── BRATS_486_0001.nii.gz
│   ├── BRATS_486_0002.nii.gz
│   ├── BRATS_486_0003.nii.gz
│   ├── ...
└── labelsTr
    ├── BRATS_001.nii.gz
    ├── BRATS_002.nii.gz
    ├── ...

需要注意的是，与第一版本中的文件夹及数据集命名有些许差别
在这里插入图片描述

比如，第一版数据集用 TaskXXXX, V2版本用 DatasetXXX

dataset.json 文件构建

第二版本的 dataset.json 文件也发生了变化

dataset.json 包含 nnU-Net 训练所需的元数据。自版本 1 以来，我们大大减少了必填字段的数量！（第一版见 nnUNet实战一使用预训练nnUNet模型进行推理）

以下是 MSD 的 Dataset005_Prostate 示例中的 dataset.json 的样子：

{ 
 "channel_names": {  # formerly modalities
   "0": "T2", 
   "1": "ADC"
 }, 
 "labels": {  # THIS IS DIFFERENT NOW!
   "background": 0,
   "PZ": 1,
   "TZ": 2
 }, 
 "numTraining": 32, 
 "file_ending": ".nii.gz"
 "overwrite_image_reader_writer": "SimpleITKIO"  # optional! If not provided nnU-Net will automatically determine the ReaderWriter
 }

Channel_names 确定 nnU-Net 使用的归一化。如果通道被标记为“CT”，则将使用基于前景像素强度的全局归一化。如果是其他情况，将使用 per-channel z-scoring

相对于 nnU-Net v1 的重要变化：

modality现在称为channel_names，以消除对医学图像的强烈偏见
Lable 的结构不同（name -> int 而不是 int -> name）。这样做的好处有助于层次标签的使用，具体见【nnUNet v2版本与V1版有什么不同？】这一部分
添加file_ending字段：以支持不同的输入文件类型
overwrite_image_reader_writer可选！可用于指定ReaderWriter 类。如果不提供，nnU-Net会自动判断ReaderWriter
regions_class_order仅用于基于regions的训练，具体见 region based trianing

由于V2版中，不需要指定训练和测试集的图像名字，减少了很多字段，构建起来就很简单了。可以把上述 dataset.json 复制下来，按照自己的数据集手动修改一下。

nnUNet v1 的数据格式如何转换为 V2 的格式

假设有一个数据集已经在 V1 上跑过了，如果您要从 v1 上迁移过来，请使用nnUNetv2_convert_old_nnUNet_dataset转换现有数据集。

迁移 nnU-Net v1 任务的示例：

nnUNetv2_convert_old_nnUNet_dataset INPUT_FOLDER OUTPUT_FOLDER
eg: nnUNetv2_convert_old_nnUNet_dataset /nnUNet_raw_data_base/nnUNet_raw_data/Task131_WORD/ Dataset131_WORD

input_folder：指的是 V1 版本里要转换的数据（需要给出具体地址）
output_folder: 只需要给出名字，不需要具体地址

此处迁移，主要是自动帮你修改 dataset.json.并帮你把数据放入 V2 的 nnUNet_raw 文件夹里面去