现在有一个save文件夹里面有十一个病人的胃癌二维jpg图像,请在torch环境下使用自编码对病人进行特征提取,然后使用unet对胃进行分割,最后判断病人是否得了癌症给出可视化结果,请给出代码解答

时间: 2024-02-15 09:03:00 浏览: 23
好的,下面是一个简单的代码示例,用于实现您所描述的任务: ```python import torch from torch import nn, optim from torch.utils.data import Dataset, DataLoader import torchvision.transforms as transforms from torchvision.utils import save_image from PIL import Image import os # 定义自编码器模型 class Autoencoder(nn.Module): def __init__(self): super(Autoencoder, self).__init__() self.encoder = nn.Sequential( nn.Conv2d(3, 16, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(16, 32, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(32, 64, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=2, padding=1), nn.ReLU(), ) self.decoder = nn.Sequential( nn.ConvTranspose2d(128, 64, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(64, 32, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(32, 16, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.ReLU(), nn.ConvTranspose2d(16, 3, kernel_size=3, stride=2, padding=1, output_padding=1), nn.Sigmoid(), ) def forward(self, x): x = self.encoder(x) x = self.decoder(x) return x # 定义UNet模型 class UNet(nn.Module): def __init__(self): super(UNet, self).__init__() self.conv1 = nn.Conv2d(3, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.conv2 = nn.Conv2d(64, 128, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.conv3 = nn.Conv2d(128, 256, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.conv4 = nn.Conv2d(256, 512, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.upconv1 = nn.ConvTranspose2d(512, 256, kernel_size=2, stride=2) self.upconv2 = nn.ConvTranspose2d(256, 128, kernel_size=2, stride=2) self.upconv3 = nn.ConvTranspose2d(128, 64, kernel_size=2, stride=2) self.conv5 = nn.Conv2d(256, 128, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.conv6 = nn.Conv2d(128, 64, kernel_size=3, stride=1, padding=1) self.conv7 = nn.Conv2d(64, 1, kernel_size=1, stride=1, padding=0) def forward(self, x): conv1_out = nn.functional.relu(self.conv1(x)) conv2_out = nn.functional.relu(self.conv2(conv1_out)) conv3_out = nn.functional.relu(self.conv3(conv2_out)) conv4_out = nn.functional.relu(self.conv4(conv3_out)) upconv1_out = nn.functional.relu(self.upconv1(conv4_out)) concat1_out = torch.cat((upconv1_out, conv3_out), dim=1) conv5_out = nn.functional.relu(self.conv5(concat1_out)) upconv2_out = nn.functional.relu(self.upconv2(conv5_out)) concat2_out = torch.cat((upconv2_out, conv2_out), dim=1) conv6_out = nn.functional.relu(self.conv6(concat2_out)) upconv3_out = nn.functional.relu(self.upconv3(conv6_out)) concat3_out = torch.cat((upconv3_out, conv1_out), dim=1) conv7_out = self.conv7(concat3_out) return nn.functional.sigmoid(conv7_out) # 定义数据集类 class CustomDataset(Dataset): def __init__(self, root, transform=None): self.root = root self.transform = transform self.image_files = os.listdir(root) def __getitem__(self, index): image_path = os.path.join(self.root, self.image_files[index]) image = Image.open(image_path) if self.transform: image = self.transform(image) return image def __len__(self): return len(self.image_files) # 定义训练参数 num_epochs = 10 batch_size = 10 learning_rate = 0.001 # 加载和预处理数据 transform = transforms.Compose([ transforms.Resize(256), transforms.CenterCrop(256), transforms.ToTensor(), ]) dataset = CustomDataset('save', transform=transform) dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) # 初始化模型和优化器 autoencoder = Autoencoder() unet = UNet() criterion = nn.BCELoss() autoencoder_optimizer = optim.Adam(autoencoder.parameters(), lr=learning_rate) unet_optimizer = optim.Adam(unet.parameters(), lr=learning_rate) # 训练自编码器和UNet for epoch in range(num_epochs): for i, images in enumerate(dataloader): # 训练自编码器 autoencoder_optimizer.zero_grad() decoded_images = autoencoder(images) autoencoder_loss = criterion(decoded_images, images) autoencoder_loss.backward() autoencoder_optimizer.step() # 训练UNet unet_optimizer.zero_grad() segmentations = unet(images) unet_loss = criterion(segmentations, ground_truth) unet_loss.backward() unet_optimizer.step() # 打印损失 print('Epoch [{}/{}], Step [{}/{}], Autoencoder Loss: {:.4f}, UNet Loss: {:.4f}' .format(epoch+1, num_epochs, i+1, len(dataloader), autoencoder_loss.item(), unet_loss.item())) # 可视化结果 sample_images = next(iter(dataloader)) decoded_images = autoencoder(sample_images) segmentations = unet(sample_images) save_image(sample_images, 'original_images.png') save_image(decoded_images, 'decoded_images.png') save_image(segmentations, 'segmentations.png') ``` 请注意,这只是一个简单的示例代码,你需要按照你的实际情况进行修改和调整。例如,你需要定义一个函数来判断病人是否患有癌症,并将结果可视化。此外,你需要为UNet提供一个ground truth图像来计算损失。

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