VNet for PyTorch

概述

简述

V-Net是一个早期的全卷积的三维图像分割网络,基本网络架构与2D图像分割网络U-Net相似,为了处理3D医学图像,采用了3D卷积模块和3D转置卷积模块。

  • 参考实现:

    url=https://github.com/mattmacy/vnet.pytorch
    commit_id=a00c8ea16bcaea2bddf73b2bf506796f70077687
    
  • 适配昇腾 AI 处理器的实现:

    url=https://gitcode.com/ascend/ModelZoo-PyTorch.git
    code_path=PyTorch/contrib/cv/semantic_segmentation
    

准备训练环境

准备环境

  • 当前模型支持的 PyTorch 版本和已知三方库依赖如下表所示。

    表 1 版本支持表

    Torch_Version 三方库依赖版本
    PyTorch 1.5 torchvision==0.2.2.post3
    PyTorch 1.8 torchvision==0.9.1
  • 环境准备指导。

    请参考《Pytorch框架训练环境准备》。

  • 安装依赖。

    在模型源码包根目录下执行命令,安装模型对应PyTorch版本需要的依赖。

    pip install -r 1.5_requirements.txt  # PyTorch1.5版本
    
    pip install -r 1.8_requirements.txt  # PyTorch1.8版本
    

    说明: 只需执行一条对应的PyTorch版本依赖安装命令。

准备数据集

  1. 获取数据集。

    请用户自行获取原始数据集,可选用开源数据集LUNA16,将数据集上传到服务器任意路径下并解压。

    以LUNA16数据集为例,数据集目录结构参考如下所示。

    ├── LUNA16
          ├──lung_ct_image
               ├──1.3.6.1.4.1.14519.5.2.1.6279.6001.997611074084993415992563148335.mhd                    
               ├──...                     
          ├──seg-lungs-LUNA16
               ├──1.3.6.1.4.1.14519.5.2.1.6279.6001.997611074084993415992563148335.mhd
               ├──...    
          ├──normalized_lung_ct
               ├──1.3.6.1.4.1.14519.5.2.1.6279.6001.997611074084993415992563148335.mhd                    
               ├──...                     
          ├──normalized_lung_mask
               ├──1.3.6.1.4.1.14519.5.2.1.6279.6001.997611074084993415992563148335.mhd
               ├──...                                      
    

    说明: 该数据集的训练过程脚本只作为一种参考示例。

  2. 数据预处理。

    cd /${模型文件夹名称}
    python3 normalize_dataset.py data_path vox_spacing Z_MAX Y_MAX X_MAX  # data_path参数填写实际数据集路径
    
    示例:python normalize_dataset.py /data/xxx/LUNA16 2.5 128 160 160
    

开始训练

训练模型

  1. 进入解压后的源码包根目录。

    cd /${模型文件夹名称}
    
  2. 运行训练脚本。

    该模型支持单机单卡训练和单机8卡训练。

    • 单机单卡训练

      启动单卡训练。

      bash ./test/train_full_1p.sh --data_path=/data/xxx/  # 单卡精度
      
      bash ./test/train_performance_1p.sh --data_path=/data/xxx/  # 单卡性能
      
    • 单机8卡训练

      启动8卡训练。

      bash ./test/train_full_8p.sh --data_path=/data/xxx/  # 8卡精度
      
      bash ./test/train_performance_8p.sh --data_path=/data/xxx/  # 8卡性能
      

    --data_path参数填写数据集路径,需写到数据集的一级目录。

    模型训练脚本参数说明如下。

    公共参数:
    --data                              //数据集路径
    --seed                              //随机种子
    --workers                           //加载数据进程数      
    --lr                                //初始学习率
    --lr_decay                          //学习率衰减
    --weight_decay                      //权重衰减
    --device                            //设备,默认:'npu'
    --nEpochs                           //重复训练次数
    --batchSz                           //训练批次大小
    --amp                               //是否使用混合精度
    --loss-scale                        //混合精度loss scale大小
    --opt-level                         //混合精度类型
    --device_id                         //设置训练卡ID
    

    训练完成后,权重文件保存在当前路径下,并输出模型训练精度和性能信息。

训练结果展示

表 2 训练结果展示表

NAME Error rate FPS Epochs AMP_Type Torch_Version
1p-NPU - 38.79 1 O2 1.8
8p-NPU 0.428% 218.50 200 O2 1.8

版本说明

变更

2023.03.15:更新readme,重新发布。

2020.07.08:首次发布。

FAQ

无。