pytorch计算grad_cam模板

CAM的全称是 class attenton map,即类别注意力图,他可以告诉我们网络通过图片的那些地方得到了相应分类的得分。下面就是详细的代码

import torch
from torchvision import models
import torch.nn as nn
import torchvision.transforms as tfs
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from PIL import Image
import cv2
class cal_cam(nn.Module):
    def __init__(self, feature_layer="layer4"):
        super(cal_cam, self).__init__()
        self.model = models.resnet18(pretrained=False)
        self.model.load_state_dict(torch.load("G:/工作空间/预训练模型/resnet18-5c106cde.pth"))
        self.device = torch.device("cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu")
        self.model.to(self.device)

        # 要求梯度的层
        self.feature_layer = feature_layer
        # 记录梯度
        self.gradient = []
        # 记录输出的特征图
        self.output = []
        self.means = [0.485, 0.456, 0.406]
        self.stds = [0.229, 0.224, 0.225]

      
在编写基于LeNet-5的车型分类实验代码时,你需要涵盖以下几个部分: ```python # 导入所需的库 import torch import torch.nn as nn from torchvision import datasets, transforms from torch.utils.data import DataLoader import matplotlib.pyplot as plt from PIL import Image import numpy as np # 数据预处理 transform = transforms.Compose([ transforms.Resize((32, 32)), transforms.ToTensor(), transforms.Normalize(mean=[0.5], std=[0.5]) ]) # 加载数据集 dataset = datasets.ImageFolder('path_to_your_dataset', transform=transform) train_size = int(0.8 * len(dataset)) val_size = len(dataset) - train_size train_dataset, val_dataset = torch.utils.data.random_split(dataset, [train_size, val_size]) # 创建DataLoaders batch_size = 64 train_loader = DataLoader(train_dataset, batch_size=batch_size, shuffle=True) val_loader = DataLoader(val_dataset, batch_size=batch_size) # LeNet-5模型定义 class LeNet(nn.Module): # ... (模型定义这里,包括conv1, conv2, maxpool1, maxpool2,全连接层等) # 实例化模型并编译 model = LeNet() criterion = nn.CrossEntropyLoss() # 使用交叉熵作为损失函数 optimizer = torch.optim.Adam(model.parameters(), lr=0.001) # 设置优化器和学习率 # 训练循环 epochs = 10 for epoch in range(epochs): running_loss = 0.0 for inputs, labels in train_loader: optimizer.zero_grad() outputs = model(inputs) loss = criterion(outputs, labels) loss.backward() optimizer.step() running_loss += loss.item() * inputs.size(0) # 打印训练进度和损失 print(f"Epoch {epoch+1}, Loss: {running_loss / len(train_loader)}") # 评估模型 model.eval() with torch.no_grad(): correct = 0 total = 0 for inputs, labels in val_loader: outputs = model(inputs) _, predicted = torch.max(outputs.data, 1) total += labels.size(0) correct += (predicted == labels).sum().item() accuracy = 100 * correct / total print(f"Validation Accuracy: {accuracy}%") # 可视化损失曲线 plt.plot(range(1, epochs + 1), [running_loss / len(train_loader)] * epochs) plt.xlabel("Epochs") plt.ylabel("Loss") plt.title("Training Loss") plt.show() # 特征可视化(如果需要,可以使用工具如GradCAM) # ... ``` 这段代码涵盖了从数据加载、预处理到模型定义、训练、评估以及损失曲线绘制的基本步骤。请注意,你需要将`'path_to_your_dataset'`替换为实际的车辆图片文件夹路径。此外,模型的具体实现可能会因版本差异而有所变化,上述代码提供了一个基本的模板。如果你遇到困难,可以参考相关的PyTorch教程文档。
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