在医学影像分析中,细胞核分割是病理诊断、细胞研究的关键基础,而 DSB2018 数据集因包含多样且复杂的细胞核图像,成为检验分割模型的经典数据集。我基于这套数据集,用深度学习完成了细胞核分割项目,下面简单总结核心内容。

数据处理上,先用preprocess_dsb2018.py把原始图像统一缩放到 96×96 尺寸,同时合并多张单细胞核掩码为单张二值掩码,还处理了灰度图、4 通道图等特殊情况,确保数据格式统一。

模型选择了 UNet 和 NestedUNet 两种经典分割网络。UNet 靠 “下采样提取特征 + 上采样恢复分辨率 + 跳跃连接补细节” 实现分割;NestedUNet 则通过更密集的跳跃连接,还支持深度监督,能进一步提升分割精度,项目中默认用 NestedUNet 训练。

训练阶段用albumentations做数据增强,比如随机旋转 90 度、翻转、调整色彩对比度等,避免模型过拟合;优化器选 SGD(也支持 Adam),用 CosineAnnealingLR 调度学习率,以 BCEDiceLoss 为损失函数,IoU 为评估指标。训练时会保存 IoU 最高的模型,还支持早停防止无效迭代。

验证环节加载最优模型,在 20% 的验证集上测试,除了计算 IoU,还通过可视化对比原始图像、模型分割结果和真实掩码,直观验证效果。最终模型能较好地分割出不同形态的细胞核,基本满足基础分析需求。

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