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1
  import gradio as gr
2
  import numpy as np
3
- import cv2
4
- from tensorflow.keras.models import load_model
5
  import tensorflow as tf
6
- from tensorflow import keras
7
-
8
- # Cargar el modelo entrenado
9
- MODEL_PATH = 'Isatron_v2.h5'
10
- model = load_model(MODEL_PATH)
11
-
12
- # Función para encontrar la última capa convolucional
13
- def find_last_conv_layer(model):
14
- """Encuentra la última capa convolucional en el modelo"""
15
- for layer in reversed(model.layers):
16
- if 'conv' in layer.name.lower():
17
- return layer.name
18
- raise ValueError("No se encontró una capa convolucional en el modelo.")
19
-
20
- # Obtener el nombre de la última capa convolucional
21
- try:
22
- last_conv_layer_name = find_last_conv_layer(model)
23
- print(f"Última capa convolucional encontrada: {last_conv_layer_name}")
24
- except ValueError as e:
25
- print(f"Advertencia: {e}")
26
- last_conv_layer_name = None
27
-
28
- # Definir tamaño de imagen (tu modelo usa 224x224)
29
- IMG_SIZE = 224
30
-
31
- def load_and_preprocess_image(img):
32
- """Preprocesa la imagen para el modelo"""
33
- # Convertir imagen de Gradio (PIL Image) a array numpy
34
- img = np.array(img)
35
-
36
- # Si la imagen es RGB, convertir a escala de grises si el modelo lo requiere
37
- # Tu modelo parece usar RGB (224, 224, 3), así que mantenemos RGB
38
- if len(img.shape) == 2: # Si es escala de grises
39
- img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_GRAY2RGB)
40
-
41
- # Redimensionar imagen al tamaño requerido
42
- img = cv2.resize(img, (IMG_SIZE, IMG_SIZE))
43
-
44
- # Normalizar imagen
45
- img = img / 255.0
46
-
47
- # Expandir dimensiones para batch
48
- img = np.expand_dims(img, axis=0)
49
-
50
- return img
51
-
52
- def make_gradcam_heatmap(img_array, model, last_conv_layer_name, pred_index=None):
53
- """Genera un mapa de calor Grad-CAM"""
54
- if last_conv_layer_name is None:
55
- return None
56
-
57
- try:
58
- # Crear un modelo que mapee la imagen de entrada a las activaciones
59
- grad_model = keras.models.Model(
60
- [model.inputs],
61
- [model.get_layer(last_conv_layer_name).output, model.output]
62
- )
63
-
64
- # Calcular el gradiente de la clase predicha
65
- with tf.GradientTape() as tape:
66
- last_conv_layer_output, preds = grad_model(img_array)
67
- if pred_index is None:
68
- pred_index = np.argmax(preds[0])
69
- class_channel = preds[:, pred_index]
70
-
71
- # Calcular los gradientes
72
- grads = tape.gradient(class_channel, last_conv_layer_output)
73
-
74
- # Pooling global de los gradientes
75
- pooled_grads = tf.reduce_mean(grads, axis=(0, 1, 2))
76
-
77
- # Multiplicar cada canal por su importancia
78
- last_conv_layer_output = last_conv_layer_output[0]
79
- heatmap = last_conv_layer_output @ pooled_grads[..., tf.newaxis]
80
- heatmap = tf.squeeze(heatmap)
81
-
82
- # Normalizar el mapa de calor entre 0 y 1
83
- heatmap = tf.maximum(heatmap, 0) / tf.reduce_max(heatmap)
84
- heatmap = heatmap.numpy()
85
-
86
- return heatmap
87
- except Exception as e:
88
- print(f"Error generando Grad-CAM: {e}")
89
- return None
90
-
91
- def overlay_heatmap(heatmap, img, alpha=0.4):
92
- """Superpone el mapa de calor en la imagen original"""
93
- # Redimensionar mapa de calor al tamaño de la imagen
94
- heatmap = cv2.resize(heatmap, (img.shape[1], img.shape[0]))
95
-
96
- # Convertir mapa de calor a RGB
97
- heatmap = np.uint8(255 * heatmap)
98
- heatmap = cv2.applyColorMap(heatmap, cv2.COLORMAP_JET)
99
-
100
- # Asegurar que img esté en formato correcto
101
- if len(img.shape) == 2: # Escala de grises
102
- img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_GRAY2BGR)
103
- elif img.shape[2] == 3: # RGB
104
- img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2BGR)
105
-
106
- # Aplicar mapa de calor a la imagen original
107
- overlayed_img = heatmap * alpha + img
108
- overlayed_img = np.uint8(overlayed_img)
109
-
110
- # Convertir de nuevo a RGB para Gradio
111
- overlayed_img = cv2.cvtColor(overlayed_img, cv2.COLOR_BGR2RGB)
112
-
113
- return overlayed_img
114
-
115
- def image_classifier(img):
116
- """Función principal de clasificación con Grad-CAM"""
117
- # Mantener la imagen original para superponer
118
- orig_img = np.array(img)
119
-
120
- # Preprocesar la imagen
121
- img_array = load_and_preprocess_image(img)
122
-
123
- # Realizar predicción
124
- preds = model.predict(img_array, verbose=0)
125
-
126
- # Tu modelo devuelve [Normal, Neumonía]
127
- normal_prob = float(preds[0][0])
128
- pneumonia_prob = float(preds[0][1])
129
-
130
- # Determinar el índice de la clase predicha
131
- pred_index = np.argmax(preds[0])
132
-
133
- # Generar mapa de calor si es posible
134
- if last_conv_layer_name:
135
- heatmap = make_gradcam_heatmap(img_array, model, last_conv_layer_name, pred_index=pred_index)
136
- if heatmap is not None:
137
- overlayed_img = overlay_heatmap(heatmap, orig_img)
138
- else:
139
- overlayed_img = orig_img
140
- else:
141
- overlayed_img = orig_img
142
-
143
- # Preparar resultado de predicción
144
- prediction_result = {
145
- 'NORMAL': normal_prob,
146
- 'NEUMONÍA': pneumonia_prob
147
- }
148
-
149
- return overlayed_img, prediction_result
150
-
151
- # Crear interfaz Gradio mejorada
152
- demo = gr.Interface(
153
- fn=image_classifier,
154
- inputs=gr.Image(type="pil", label="Subir imagen de rayos X"),
155
- outputs=[
156
- gr.Image(type="numpy", label="Imagen con Mapa de Calor (Grad-CAM)"),
157
- gr.Label(label="Predicción", num_top_classes=2)
158
- ],
159
- title="<h1 style='text-align: center;'>IsaTron V2: Herramienta de Apoyo al Diagnóstico de Neumonía</h1>",
160
- description="""
161
- <div style='text-align: justify;'>
162
- IsaTron es una herramienta de inteligencia artificial desarrollada con redes neuronales convolucionales (CNN)
163
- para apoyar el diagnóstico de neumonía pediátrica a partir de imágenes de rayos X de tórax. La IA analiza las
164
- imágenes y produce un mapa de calor Grad-CAM que resalta las áreas de mayor relevancia para la predicción del
165
- modelo, lo cual ayuda a los profesionales de la salud a visualizar mejor las zonas potencialmente afectadas.
166
- </div>
167
- <br>
168
- <div style='text-align: justify;'>
169
- <strong>⚠️ Advertencia Importante:</strong> IsaTron está diseñado exclusivamente como una herramienta de apoyo
170
- al diagnóstico y NO reemplaza una evaluación médica profesional. Es crucial que los resultados generados por
171
- esta herramienta sean interpretados por personal de salud calificado. Esta herramienta no debe utilizarse para
172
- tomar decisiones clínicas sin la supervisión de un médico especialista.
173
- </div>
174
- """,
175
- examples=[
176
- ['1normal.jpeg'],
177
- ['image1_pneumonia_virus.jpeg'],
178
- ['image1_pneumonia_bacteria.jpeg'],
179
- ['image2_normal.jpeg'],
180
- ['image2_pneumonia_bacteria.jpeg'],
181
- ['image3_normal.jpeg'],
182
- ['image4_normal.jpeg']
183
- ],
184
- article="""
185
- <div style='text-align: justify;'>
186
- <h3>Sobre IsaTron</h3>
187
- <p>
188
- Este proyecto utiliza tecnologías avanzadas de inteligencia artificial, incluyendo redes neuronales
189
- convolucionales (CNN) y Grad-CAM (Gradient-weighted Class Activation Mapping), para mejorar la
190
- interpretabilidad de los resultados. IsaTron ha sido entrenado con imágenes médicas de rayos X de tórax
191
- y es capaz de predecir neumonía con un alto grado de confianza.
192
- </p>
193
- <p>
194
- <strong>Grad-CAM</strong> permite visualizar qué regiones de la imagen son más importantes para la decisión
195
- del modelo, proporcionando transparencia en el proceso de clasificación y ayudando a los profesionales
196
- médicos a comprender mejor el razonamiento de la IA.
197
- </p>
198
- <p>
199
- Los resultados obtenidos deben ser confirmados por un médico especialista para realizar un diagnóstico
200
- clínico adecuado. Para más información sobre el proyecto, visite:
201
- <a href="https://repositorio.unbosque.edu.co/handle/20.500.12495/9514" target="_blank">
202
- Repositorio Institucional Universidad El Bosque
203
- </a>
204
- </p>
205
- </div>
206
- <br>
207
- <div style='text-align: center;'>
208
- <p><strong>IsaTron V2 - Desarrollado por Jeysshon Bustos</strong></p>
209
- <p>Universidad El Bosque © 2022-2024</p>
210
- </div>
211
- """,
212
- theme=gr.themes.Soft(),
213
- allow_flagging="never"
214
  )
 
215
 
216
- # Ejecutar la interfaz
217
- if __name__ == "__main__":
218
- demo.launch(share=True)
 
1
  import gradio as gr
2
  import numpy as np
 
 
3
  import tensorflow as tf
4
+ from tensorflow.keras.models import load_model
5
+ from tensorflow.keras.preprocessing import image
6
+ MODEL_ISATRON_JEY = 'modelo_isatron_jeysshonl.h5'
7
+ cnn_model = load_model(MODEL_ISATRON_JEY)
8
+ def make_prediction(test_image):
9
+ test_image = image.load_img(test_image, target_size=(224, 224))
10
+ test_image = image.img_to_array(test_image) / 255.
11
+ test_image = np.expand_dims(test_image, axis=0)
12
+ result = cnn_model.predict(test_image)
13
+ return {"Normal": str(result[0][0]), "Neumonia": str(result[0][1])}
14
+ # Actualización del tipo de entrada de imagen
15
+ image_input = gr.Image(type="filepath")
16
+ description = ("El modelo IsaTron es una Red Neuronal Convolucional (CNN) diseñada como un método de apoyo medico "
17
+ "para el diagnóstico en imágenes radiológicas de neumonía pediátrica. Isatron arroja un porcentaje para "
18
+ "lograr interpretar la radiografía torácica. En la parte inferior encontrará unas imágenes que pueden "
19
+ "ser usadas para ejemplificar el funcionamiento del modelo. "
20
+ "https://repositorio.unbosque.edu.co/handle/20.500.12495/9514")
21
+ examples = [
22
+ ['1normal.jpeg'],
23
+ ['image1_pneumonia_virus.jpeg'],
24
+ ['image1_pneumonia_bacteria.jpeg'],
25
+ ['image2_normal.jpeg'],
26
+ ['image2_pneumonia_bacteria.jpeg'],
27
+ ['image3_normal.jpeg'],
28
+ ['image4_normal.jpeg'],
29
+ ]
30
+ article = "<p style='text-align: center'><span style='font-size: 15pt;'>IsaTron . Jeysshon Bustos . 2022. </span></p>"
31
+ interface = gr.Interface(
32
+ fn=make_prediction,
33
+ inputs=image_input,
34
+ outputs='label',
35
+ title="Modelo (CNN) IsaTron",
36
+ description=description,
37
+ article=article,
38
+ examples=examples
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
39
  )
40
+ interface.launch(share=True)
41
 
42
+ quiero mejorarlo a esta version