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Medical Transformer：医学图像分割的革命性突破

【免费下载链接】Medical-TransformerOfficial Pytorch Code for "Medical Transformer: Gated Axial-Attention for Medical Image Segmentation" - MICCAI 2021项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/me/Medical-Transformer

Medical Transformer 是一个基于门控轴向注意力机制的医学图像分割开源项目，该项目在 MICCAI 2021 会议上发表，旨在通过引入 Transformer 架构来改善医学图像分割的性能。传统的卷积神经网络由于其固有的归纳偏差，难以理解图像中的长距离依赖关系，而 Transformer 架构通过自注意力机制，能够更好地捕捉这些依赖关系。

项目核心特色

创新技术架构

Medical Transformer 采用门控轴向注意力模型，扩展了现有的架构，在自注意力模块中引入了额外的控制机制。此外，为了在医学图像上有效训练模型，项目提出了局部-全局训练策略，通过在整个图像和图像块上操作，分别学习全局和局部特征。

技术优势

• 门控轴向注意力机制：突破传统CNN在医学图像分析中的限制
• 局部-全局训练策略：同时学习图像的整体特征和局部细节
• 长距离依赖捕捉：更准确地分析医学图像中的复杂结构

Medical Transformer核心架构示意图，展示全局-局部分支和门控轴向注意力层

快速开始指南

环境配置

首先克隆项目仓库并安装所需的依赖包：

git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/me/Medical-Transformer.git cd Medical-Transformer pip install -r requirements.txt

或者使用conda环境：

conda env create -f environment.yml conda activate medt

数据准备

准备数据集时，请按照以下目录结构组织训练和测试数据：

Train Folder----- img---- 0001.png 0002.png ....... labelcol--- 0001.png 0002.png ....... Validation Folder----- img---- 0001.png 0002.png ....... labelcol--- 0001.png 0002.png .......

模型训练

使用以下命令启动训练过程：

python train.py --train_dataset "训练数据集目录" --val_dataset "验证数据集目录" --direc '结果保存路径' --batch_size 4 --epoch 400 --save_freq 10 --modelname "gatedaxialunet" --learning_rate 0.001 --imgsize 128 --gray "no"

支持训练的模型包括：

• gatedaxialunet：门控轴向注意力U-Net
• MedT：Medical Transformer模型
• logo：局部-全局训练模型

模型测试

训练完成后，使用以下命令进行模型评估：

python test.py --loaddirec "./saved_model_path/model_name.pth" --val_dataset "测试数据集目录" --direc '结果保存路径' --batch_size 1 --modelname "gatedaxialunet" --imgsize 128 --gray "no"

项目架构详解

核心模块

项目包含多个核心模块，位于lib目录下：

• lib/models/：模型实现文件
  • axialnet.py：轴向注意力网络
  • model_codes.py：模型代码组件
  • resnet.py：ResNet基础架构

训练流程

训练脚本train.py提供了完整的训练流程，包括数据加载、模型构建、损失计算、反向传播和模型保存。

应用场景

Medical Transformer 可应用于多种医学图像分割任务：

• 肿瘤分割：精确识别和分割肿瘤区域
• 器官边界识别：准确划定器官边界
• 病变区域标记：自动标记病变区域

性能表现

该项目在多个医学图像分割数据集上表现出色，包括MoNuSeG数据集、GLAS数据集等。通过门控轴向注意力机制和局部-全局训练策略，模型在分割精度和稳定性方面均有显著提升。

技术贡献

Medical Transformer 的主要技术贡献包括：

1. 提出了门控轴向注意力机制，增强了自注意力模块的控制能力
2. 设计了局部-全局训练策略，有效利用医学图像的局部和全局信息
3. 实现了高效的医学图像分割解决方案

通过本指南，您将能够快速掌握Medical Transformer的核心功能，为医学图像分析工作带来全新突破。

【免费下载链接】Medical-TransformerOfficial Pytorch Code for "Medical Transformer: Gated Axial-Attention for Medical Image Segmentation" - MICCAI 2021项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/me/Medical-Transformer