LiTS2017数据集里面包含Training Batch 1和Training Batch 2两个文件夹。Training Batch 1文件夹里面有图像,图像的拓展名为.nii。Training Batch 2文件夹里面有标签,标签拓展名为.nii。 请将我的LiTS2017数据集的3D图像变成2D、RGB三通道、的png格式的图像。数据集的3D标签变成2D单通道的png格式标签。 并将其裁剪为单个肝脏区域。同时,移除segmentation部分无肝脏以及肝脏在图中面积占比小于1.5%的切片,对数据集进行增强操作,如旋转、翻转、缩放等,以扩充数据集,提高模型的泛化能力。 LiTS2017数据集的路径为C:\Users\Administrator\Desktop\LiTS2017。 保存路径为C:\Users\Administrator\Desktop\2D-LiTS2017,请帮我创建好对应文件夹,并且将转换好的数据保存到对应的文件夹。

时间: 2024-02-11 12:08:22 浏览: 225
好的,这是一个比较复杂的任务,需要使用到一些第三方库和编程技巧。我会尽力帮您完成,以下是步骤: 1. 导入必要的库 首先,我们需要导入一些必要的库,包括SimpleITK、numpy、os和PIL等库。请确保这些库都已经安装。 ```python import SimpleITK as sitk import numpy as np import os from PIL import Image ``` 2. 定义一些辅助函数 然后,我们定义一些辅助函数,包括读取图像和标签、转换图像和标签、裁剪图像和标签、移除无用切片、增强数据等。 ```python # 读取图像和标签 def read_image_and_label(image_path, label_path): image = sitk.ReadImage(image_path) label = sitk.ReadImage(label_path) return image, label # 将图像和标签转换为numpy数组 def sitk_to_numpy(sitk_image): return sitk.GetArrayFromImage(sitk_image) # 将numpy数组转换为PIL图像 def numpy_to_pil(numpy_array): return Image.fromarray(numpy_array) # 将3D图像和标签转换为2D图像和标签 def convert_to_2d(image, label): image_2d = [] label_2d = [] for i in range(image.shape[0]): image_slice = image[i,:,:] label_slice = label[i,:,:] image_2d.append(image_slice) label_2d.append(label_slice) return np.array(image_2d), np.array(label_2d) # 将标签转换为二值图像 def label_to_binary(label): label[label > 0] = 1 return label # 裁剪图像和标签,只保留肝脏区域 def crop_to_liver(image, label): # 计算肝脏区域 mask = label_to_binary(label) mask = mask.astype(np.uint8) mask = sitk.GetImageFromArray(mask) mask = sitk.BinaryFillhole(mask) mask = sitk.BinaryDilate(mask, 2) mask = sitk.BinaryErode(mask, 2) mask = sitk.GetArrayFromImage(mask) mask = (mask > 0) index = np.where(mask) x_min, x_max = index[0].min(), index[0].max() y_min, y_max = index[1].min(), index[1].max() z_min, z_max = index[2].min(), index[2].max() # 裁剪图像和标签 image = image[x_min:x_max+1, y_min:y_max+1, z_min:z_max+1] label = label[x_min:x_max+1, y_min:y_max+1, z_min:z_max+1] return image, label # 移除segmentation部分无肝脏以及肝脏在图中面积占比小于1.5%的切片 def remove_unwanted_slices(image, label): mask = label_to_binary(label) mask = mask.astype(np.uint8) mask = sitk.GetImageFromArray(mask) # 移除无用切片 for i in range(mask.GetSize()[2]): if mask[:,:,i].GetSum() == 0: image[:,:,i] = 0 label[:,:,i] = 0 # 移除肝脏面积占比小于1.5%的切片 for i in range(mask.GetSize()[2]): if mask[:,:,i].GetSum() > 0: area = mask[:,:,i].GetSum() if area < mask.GetNumberOfPixels() * 0.015: image[:,:,i] = 0 label[:,:,i] = 0 return image, label # 数据增强 def augment_data(image, label): # 随机旋转 angle = np.random.randint(-10, 10) image = sitk.GetImageFromArray(image) label = sitk.GetImageFromArray(label) image = sitk.Rotate(image, angle, (0,1), True) label = sitk.Rotate(label, angle, (0,1), True) image = sitk.GetArrayFromImage(image) label = sitk.GetArrayFromImage(label) # 随机翻转 if np.random.rand() > 0.5: image = np.flipud(image) label = np.flipud(label) if np.random.rand() > 0.5: image = np.fliplr(image) label = np.fliplr(label) # 随机缩放 scale = np.random.uniform(0.8, 1.2) image = sitk.GetImageFromArray(image) label = sitk.GetImageFromArray(label) image = sitk.Scale(image, [scale, scale, 1]) label = sitk.Scale(label, [scale, scale, 1]) image = sitk.GetArrayFromImage(image) label = sitk.GetArrayFromImage(label) # 裁剪 image, label = crop_to_liver(image, label) return image, label ``` 3. 处理数据集 现在,我们可以开始处理数据集了。首先,我们创建保存路径。 ```python # 创建保存路径 save_dir = r'C:\Users\Administrator\Desktop\2D-LiTS2017' if not os.path.exists(save_dir): os.makedirs(save_dir) ``` 然后,我们遍历数据集,并对每个图像和标签进行预处理。我们将3D图像和标签转换为2D图像和标签,并将标签转换为二值图像。然后,我们裁剪图像和标签,只保留肝脏区域,并移除无用切片。最后,我们对图像和标签进行数据增强,并保存到指定路径。 ```python # 遍历数据集 for folder in ['Training Batch 1', 'Training Batch 2']: image_folder = os.path.join(r'C:\Users\Administrator\Desktop\LiTS2017', folder, 'volume') label_folder = os.path.join(r'C:\Users\Administrator\Desktop\LiTS2017', folder, 'segmentation') for file in os.listdir(image_folder): if file.endswith('.nii'): # 读取图像和标签 image_path = os.path.join(image_folder, file) label_path = os.path.join(label_folder, file) image, label = read_image_and_label(image_path, label_path) # 将图像和标签转换为numpy数组 image = sitk_to_numpy(image) label = sitk_to_numpy(label) # 将3D图像和标签转换为2D图像和标签 image, label = convert_to_2d(image, label) # 将标签转换为二值图像 label = label_to_binary(label) # 裁剪图像和标签,只保留肝脏区域 image, label = crop_to_liver(image, label) # 移除无用切片 image, label = remove_unwanted_slices(image, label) # 数据增强并保存图像和标签 for i in range(image.shape[0]): image_slice = image[i,:,:] label_slice = label[i,:,:] image_slice, label_slice = augment_data(image_slice, label_slice) image_pil = numpy_to_pil(image_slice) image_pil = image_pil.convert('RGB') label_pil = numpy_to_pil(label_slice) image_file = os.path.join(save_dir, file.split('.')[0] + '_{:03d}'.format(i) + '.png') label_file = os.path.join(save_dir, file.split('.')[0] + '_{:03d}'.format(i) + '_label.png') image_pil.save(image_file) label_pil.save(label_file) ``` 这样,我们就完成了数据集的处理。请注意,这个过程可能需要一些时间,具体时间取决于您的计算机性能以及数据集的大小。
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