nilearn
Nilearn 是一个专为 Python 设计的开源库,旨在让脑部影像数据的分析与机器学习变得简单高效。它主要解决了神经科学研究中处理复杂脑容积和皮层表面数据门槛高、流程繁琐的痛点,将专业的统计方法与现代化的机器学习工具无缝衔接。
这款软件非常适合神经科学家、医学研究人员以及从事脑科学相关工作的开发者使用。无论你是需要执行传统的基于一般线性模型(GLM)的统计分析,还是希望利用多变量统计进行预测建模、分类、解码或脑连接分析,Nilearn 都能提供得力支持。其独特的技术亮点在于深度集成了强大的 scikit-learn 工具箱,让用户能够直接调用成熟的机器学习算法来处理神经影像数据,无需重复造轮子。此外,Nilearn 拥有详尽易懂的文档和活跃友好的社区,定期举办线上交流活动,确保用户在探索大脑奥秘的过程中能获得及时的技术支持与指导。通过 Nilearn,复杂的脑成像分析工作变得更加直观、灵活且易于上手。
使用场景
某神经科学实验室的研究员正试图从数百名阿尔茨海默病患者的功能性磁共振成像(fMRI)数据中,提取脑区连接特征以构建疾病分类预测模型。
没有 nilearn 时
- 研究人员需手动编写大量底层代码来解析复杂的 NIfTI 影像格式,并花费数周时间开发配准和标准化流程。
- 缺乏现成的脑图谱掩膜工具,提取特定脑区(如海马体)信号时需依赖外部软件进行繁琐的空间坐标转换。
- 难以直接将高维影像数据对接机器学习算法,必须自行处理降维和特征工程,极易引入数学错误。
- 可视化结果仅能生成静态切片,无法快速构建交互式脑图向临床医生直观展示异常激活区域。
使用 nilearn 后
- 调用
nilearn.image模块即可几行代码完成影像加载、重采样及标准化,将数据预处理时间从数周缩短至数小时。 - 内置丰富的标准脑图谱(如 AAL、Harvard-Oxford),可直接通过掩膜提取目标脑区的时间序列,无需手动计算坐标。
- 无缝集成 scikit-learn,提供
NiftiMasker等专用接口,一键将 3D/4D 脑影像转换为矩阵特征并投入分类器训练。 - 利用
plotting模块生成立体、美观的统计映射图,支持在标准脑模板上叠加激活热图,显著提升论文图表质量。
nilearn 通过打通神经影像处理与机器学习的壁垒,让研究员能从繁琐的数据清洗中解放,专注于探索大脑疾病的生物标记物。
运行环境要求
- Linux
- macOS
- Windows
未说明
未说明

快速开始
.. image:: https://img.shields.io/pypi/v/nilearn.svg :target: https://pypi.org/project/nilearn/ :alt: PyPI 包
.. image:: https://img.shields.io/pypi/pyversions/nilearn.svg :target: https://pypi.org/project/nilearn/ :alt: PyPI - Python 版本
.. image:: https://github.com/nilearn/nilearn/actions/workflows/build-docs.yml/badge.svg :target: https://github.com/nilearn/nilearn/actions/workflows/build-docs.yml :alt: GitHub Actions 文档构建状态
.. image:: https://github.com/nilearn/nilearn/actions/workflows/test_with_tox.yml/badge.svg?branch=main&event=push :target: https://github.com/nilearn/nilearn/actions/workflows/test_with_tox.yml :alt: GitHub Actions 测试状态
.. image:: https://codecov.io/gh/nilearn/nilearn/graph/badge.svg?token=KpYArSdyXv :target: https://app.codecov.io/gh/nilearn/nilearn :alt: 覆盖率状态
.. image:: https://zenodo.org/badge/DOI/10.5281/zenodo.8397156.svg :target: https://doi.org/10.5281/zenodo.8397156
.. image:: https://img.shields.io/badge/bluesky-Follow_nilearn-blue?logo=bluesky :target: https://bsky.app/profile/nilearn.bsky.social :alt: Bluesky
.. image:: https://img.shields.io/youtube/channel/subscribers/UCU6BMAi2zOhNFnDkbdevmPw :target: https://www.youtube.com/@nilearnevents5116 :alt: YouTube 频道订阅者
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.. image:: https://img.shields.io/discord/711993354929569843 :target: https://discord.com/invite/SsQABEJHkZ :alt: Discord
nilearn
Nilearn 提供了一种易于上手且功能多样的脑影像体积和表面分析方法。它包含统计学和机器学习工具,并配有详尽的文档和友好的社区支持。
该库支持基于一般线性模型(GLM)的分析,并利用 scikit-learn <https://scikit-learn.org>_ Python 工具箱进行多变量统计分析,适用于预测建模、分类、解码或连接性分析等任务。
重要链接
- 官方源代码仓库:https://github.com/nilearn/nilearn/
- HTML 文档(稳定版):https://nilearn.github.io/
安装
最新版本
1. 设置虚拟环境
我们建议您在虚拟 Python 环境中安装 nilearn,可以使用标准库中的 venv 或 conda(例如 miniconda <https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html>_)。无论哪种方式,请创建并激活一个新的 Python 环境。
使用 venv:
.. code-block:: bash
python3 -m venv /<path_to_new_env>
source /<path_to_new_env>/bin/activate
Windows 用户应将最后一行改为 \<path_to_new_env>\Scripts\activate.bat 以激活虚拟环境。
使用 conda:
.. code-block:: bash
conda create -n nilearn python=3.10
conda activate nilearn
2. 使用 pip 安装 nilearn
在正确的 Python 环境中,在命令提示符或终端中执行以下命令:
.. code-block:: bash
python -m pip install -U nilearn
开发版本
请参阅 贡献指南 <https://nilearn.github.io/stable/development.html#setting-up-your-environment>_ 获取完整的开发环境设置说明。
检查安装
尝试在 Python 或 iPython 会话中导入 nilearn:
.. code-block:: python
import nilearn
如果没有出现错误,则说明您已正确安装 nilearn。
答疑时间
Nilearn 团队定期举办在线答疑活动,解答问题、讨论功能请求或进行任何与 Nilearn 相关的交流。Nilearn 的答疑时间是 每周三下午 4 点至 5 点(UTC),我们确保至少有一名核心开发人员在线。这些活动在 Jitsi Meet <https://meet.jit.si/nilearn-drop-in-hours>_ 上举行,完全开放,欢迎任何人参加!有关更多信息及如何与 Nilearn 团队互动,请参阅 如何获得帮助 <https://nilearn.github.io/stable/development.html#how-to-get-help>_。
依赖项
使用该软件所需的依赖项列于文件 pyproject.toml <https://github.com/nilearn/nilearn/blob/main/pyproject.toml>_ 中。
如果您使用 nilearn 的绘图功能或运行示例,需要 matplotlib >= 3.8.0。
Nilearn 中的一些绘图函数同时支持 matplotlib 和 plotly 作为绘图引擎。要在这些函数中使用 plotly 引擎,您需要安装 plotly 和 kaleido,两者都可以通过 pip 和 anaconda 安装。
如果要运行测试,您需要 pytest >= 6.0.0 和 pytest-cov 用于覆盖率报告。
开发
详细的贡献指南可在以下网址找到: https://nilearn.github.io/stable/development.html
版本历史
0.13.12026/02/100.13.02026/01/060.12.12025/09/030.12.02025/06/210.11.12024/12/230.11.02024/12/020.10.42024/04/090.10.32024/01/290.10.22023/10/010.10.12023/04/280.10.1rc12023/02/280.10.02023/01/060.9.22022/08/240.9.12022/04/130.9.02022/01/280.8.12021/09/160.8.02021/06/16常见问题
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