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OCULAR

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github2026-08-06 更新2026-08-08 收录
官方服务:

资源简介:

OCULAR:开源统一大规模视网膜动脉-静脉数据集,包含协调的视网膜动脉-静脉(A/V)注释,用于训练、分布内测试和分布外评估。

OCULAR: An open-source unified large-scale retinal artery-vein dataset that includes aligned retinal artery-vein (A/V) annotations for training, in-distribution testing, and out-of-distribution evaluation.

创建时间:
2026-08-02
原始信息汇总

OCULAR 数据集概述

OCULAR(Open-source Collection of Unified Large-scale Artery-vein Retinae)是一个开源的大规模视网膜动脉/静脉(A/V)分割数据集,同时提供配套的预训练模型 OCULARNet

数据集构成

数据集整合了多个公开的视网膜 A/V 数据集,分为训练集分布内(ID)测试集分布外(OoD)测试集三个部分:

训练集(14个数据集)

包含 AVRDB、DRIVE、ENRICH、FIVES-AV、Fundus-AVSeg、GAVE、GRAPE、HRF、INSPIRE、LES-AV、Leuven-Haifa、MAGREBHIA、MESSIDOR-AV、PAPILA。样本量从 15 到 240 张不等,涵盖多种中心类型(黄斑中心/视盘中心)、视野(30°-50°)和分辨率。病理类型包括糖尿病视网膜病变(DR)、青光眼(G)、高血压视网膜病变(HR)等。

分布内测试集(2个数据集)

  • DualModal:30 张,黄斑中心,45° 视野,1024×1024 分辨率,中国,健康样本
  • UNAF:15 张,视盘中心,45° 视野,1444×1444 分辨率,巴拉圭,DR

分布外测试集(5个数据集)

包括近分布外(AV-WIDE、IOSTAR-AV、MBRSET、RAVIR、TREND-AV)和远分布外数据集,覆盖不同成像条件、亮度、分辨率和视野。病理类型涵盖 AMD、DR、高血压视网膜病变等。

预训练模型

OCULARNet

  • 模型架构:base_unet_repvgg_b3
  • 类别:背景、动脉、静脉、交叉点
  • 权重下载:https://huggingface.co/Anon-User-Retina/OCULARNet/resolve/main/OCULARNet.pth

OCULARNet-nano(5折集成)

  • 模型架构:base_unet_repvgg_a0
  • 包含 5 个权重文件(nano_f1.pth 至 nano_f5.pth)
  • 下载地址:https://huggingface.co/Anon-User-Retina/OCULARNet-nano/

使用方法

安装与推理

通过 pip install -r requirements.txt 安装依赖。推理时,将图像放入 data/images/,权重放入指定路径,运行 inference.py 脚本,支持完整模型和 nano 集成模型两种模式。

训练

提供 train.py 脚本,支持 CSV 分割文件、多类别分割、多种优化器和区域类型(junctions/arcades)。

区域提取

extract_zones.py 脚本可生成分叉点 ROI 掩码、主要血管区域掩码和交叉点 ROI 掩码,需在 data/ 目录下准备 images、artery、vein、optic_disc、crossings 五个文件夹。

新标注数据发布

论文发表后将发布基于 13 个开源数据集(共 1,791 张图像)、经 OCULAR 自动提取并半自动精炼的 A/V 标注数据,包括 ARIA、CHASE_DB1、FIVES、IDRiD、STARE 等数据集。

引用

引用信息:

@inproceedings{OCULAR2026, title={Beyond Dice: Clinically Meaningful Large-Scale Retinal Artery/Vein Segmentation}, author={}, booktitle={}, year={2026} }

搜集汇总
数据集介绍
OCULAR 数据集图片
构建方式
OCULAR数据集是一个精心整合的大规模视网膜动静脉(A/V)标注资源,旨在推动临床相关血管生物标志物的研究。该数据集汇集了多个公开可得的视网膜A/V分割数据集,涵盖了训练、分布内测试和分布外评估三个关键部分。训练集包括AVRDB、DRIVE、ENRICH等14个数据集,分布内测试集包括DualModal和UNAF,分布外测试集则包含AV-WIDE、IOSTAR-AV等5个数据集。每个数据集均提供了原始图像、处理后的视场(FOV)掩膜以及视盘标注,确保了数据的统一性和可比性。此外,团队还利用OCULARNet模型对12个额外数据集进行了半自动A/V标注精炼,形成了一个包含1,791张图像的扩展集,进一步提升了数据集的规模和多样性。
特点
OCULAR数据集的核心特点在于其高度统一和标准化,通过整合来自不同国家、不同成像条件(如视场、分辨率和病理类型)的数据,构建了分布内(ID)和分布外(OoD)测试集,以全面评估模型的泛化能力。数据集中包含了多种病理情况,如糖尿病视网膜病变、青光眼、高血压视网膜病变等,增强了数据集的临床代表性。此外,团队开发的OCULARNet模型,特别是其轻量级版本OCULARNet-nano,采用5折集成策略,旨在优先识别临床相关的血管生物标志物,而非仅追求像素级重叠,从而提高了模型的临床实用性和鲁棒性。
使用方法
OCULAR数据集的使用方法便捷且开放。用户可通过GitHub仓库轻松获取数据和预训练模型。推理过程简单明了,用户只需将待处理的眼底图像放入指定目录,下载预训练权重,并运行inference.py脚本即可获得动静脉和交叉点的分割结果。对于需要训练自定义模型的用户,train.py脚本提供了灵活的配置选项,包括模型选择、批量大小、学习率等。此外,数据集中附带的Zone Extraction工具能够帮助用户提取血管分叉点和主要血管区域,便于进行深入的临床分析。整个流程设计注重易用性和可重复性,使研究者能够快速应用该数据集进行视网膜血管研究。
背景与挑战
背景概述
视网膜动静脉(A/V)分割是眼科影像分析中的关键任务,对于评估血管性疾病的病理变化具有重要意义。然而,现有数据集在成像条件、分辨率、视野及病理类型上存在显著异质性,制约了模型的泛化能力。OCULAR数据集由国际多中心研究团队于2026年构建,旨在解决这一瓶颈,通过整合14个公开数据集(如HRF、LES-AV、INSPIRE等)并引入分布外(OoD)测试集,实现了大规模、多中心的A/V标注统一。该数据集不仅提供了标准化处理的原图像及视盘标注,还发布了预训练模型OCULARNet,其设计优先考虑临床相关血管生物标志物,而非单纯像素重叠,显著推动了视网膜血管分析在真实临床场景中的应用。这一资源为深度学习算法的公平评估与临床转化奠定了坚实基础,并对眼科影像标准化研究产生了深远影响。
当前挑战
OCULAR数据集构建面临多重挑战。首先,领域问题层面,A/V分割需应对视网膜图像中血管形态复杂、动静脉交叉密集及病理干扰(如糖尿病视网膜病变、青光眼等)所致的类间相似性,传统像素级指标难以捕捉临床关键特征。其次,构建过程中,整合多源数据集需协调不同采集设备、视场角、分辨率及标注协议,确保标注一致性;同时,分布偏移(如亮度、清晰度差异)要求模型具备跨域泛化能力,而OoD评估需精心设计以模拟真实临床场景。此外,大规模标注依赖半自动细化流程,需结合模型预测与人工校正,处理标签交换、交叉漏标等细粒度错误。这些挑战共同考验了数据集的规模、质量与实用性,推动了更鲁棒的A/V分割方法的发展。
常用场景
经典使用场景
OCULAR作为一个整合了多种公开视网膜动静脉(A/V)标注的大规模统一数据集,其经典使用场景聚焦于训练和评估动静脉分割模型,尤其是在分布内(ID)和分布外(OoD)条件下验证模型的泛化能力。研究者利用其丰富的训练子集(如DRIVE、HRF等)开发精准的血管分割算法,并借助其精心划分的ID与OoD测试集,系统性地评估模型在跨设备、跨人群及不同病理状态下的稳健性,从而推动该领域从像素级精度向临床实用性的范式转变。
衍生相关工作
OCULAR的发布催生了一系列衍生工作,包括基于其架构改进的分割网络(如结合RepVGG的U-Net变体)、面向半自动标注的精细化工具,以及针对分布偏移的域适应与泛化方法。其公开的预训练权重和半自动标注流程被广泛复用于新数据集的快速标注,例如其扩展的1,791幅图像的新A/V标注集合,这些工作进一步丰富了视网膜图像分析的研究生态,并推动了从分割精度到临床生物标志物评估的学术探讨。
数据集最近研究
最新研究方向
视网膜影像分析领域正迈入大规模、多中心协同与临床导向的新纪元。OCULAR数据集整合了来自全球多个中心的视网膜动静脉标注,构建了包含训练、域内测试及域外评估的体系,特别针对跨数据集分布偏移问题,为开发更具泛化能力的AI模型提供了基准。其伴生的OCULARNet模型摒弃了传统的像素级重叠指标,转而优先刻画临床相关的血管生物标志物,这一范式革新不仅提升了动静脉分割在跨设备、跨人群、跨病变场景下的鲁棒性,更将研究焦点从纯粹的算法精度转移至对高血压、糖尿病视网膜病变等全身性疾病的早期预警与风险分层,推动了眼科影像学与系统性健康管理的深度融合。
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