【pytorch】ResNet中间层可视化

这里用到的是我之前训练好的ResNet18,或者可以
将代码的
model = torch.load(‘model_params(RES_best).pkl’)
这一排改为
model_ft = models.resnet18(pretrained=True)
就可以直接下载ResNet18了。

import torch
from torch import nn
from torchvision import models, transforms
from torchvision.utils import make_grid
import numpy as np
from PIL import Image
import json

model = torch.load('model_params(RES_best).pkl')#可以改为model_ft = models.resnet18(pretrained=True),直接下载ResNet18.
image = Image.open('E:/python_myprojects/zhouyi-projects/test_maize/test/1/b7102d1b-cd66-4303-9544-0ddeefc7ed12.JPG')

transform = transforms.Compose([transforms.Resize((224, 224)),
                         transforms.ToTensor(),
                         transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406],
                                              std=[0.229, 0.224, 0.225])])
img = transform(image)
img = img.unsqueeze(0)

def save_img(tensor, name):
    tensor = tensor.permute((1, 0, 2, 3))
    im = make_grid(tensor, normalize=True, scale_each=True, nrow=8, padding=2).permute((1, 2, 0))
    im = (im.data.numpy() * 255.).astype(np.uint8)
    Image.fromarray(im).save(name + '.jpg')

new_model = nn.Sequential(*list(model.children())[:5])
f3 = new_model(img)
save_img(f3, 'layer1')

new_model = nn.Sequential(*list(model.children())[:6])
f4 = new_model(img)  # [1, 128, 28, 28]
save_img(f4, 'layer2')

new_model = nn.Sequential(*list(model.children())[:7])
print(new_model)
f5 = new_model(img)  # [1, 256, 14, 14]
print(f5.shape)
save_img(f5, 'layer3')

new_model = nn.Sequential(*list(model.children())[:8])
print(new_model)
f6 = new_model(img)  # [1, 256, 14, 14]
print(f6.shape)
save_img(f6, 'layer4')

这里我提取出了Layer1、Layer2、Layer3、Layer4这几层处理后的结果。
比如,用new_model = nn.Sequential(*list(model.children())[:4])这一句,可以提取出模型的前4层,第四层正好为layer1,
对图片运行这个提取后的模型,即可得到layer1处理完后的结果,图像会保存在此程序的python文件中。
同理,要得到layer2处理后的输出结果,则将4改为5即可。new_model = nn.Sequential(*list(model.children())[:5])

原图如下:
在这里插入图片描述

这是Layer1处理之后的结果:
在这里插入图片描述

layer2:
在这里插入图片描述
layer3:
在这里插入图片描述
layer4:
在这里插入图片描述

参考文献

PyTorch是一个非常强大的深度学习框架,可以用于构建、训练和部署神经网络模型。虽然PyTorch默认情况下不提供直接可视化中间层的功能,但我们可以通过一些方法实现可视化中间层的结果。 一种常用的方法是使用钩子(hook)函数。钩子函数可以注入到网络中的某个或模块中,以在该或模块进行前向传递时捕获并保存中间层的输出结果。这样,我们就可以在训练过程中或之后检查这些输出结果并进行可视化。 以下是使用钩子函数实现可视化中间层的简单示例代码: ```python import torch from torchvision import models # 加载预训练的模型(示例使用ResNet50) model = models.resnet50(pretrained=True) # 定义钩子函数 def hook_fn(module, input, output): # 在此处对中间层的输出结果进行处理和可视化 print(output.shape) # 示例中仅打印中间层输出的形状 # 注册钩子函数到指定(示例中为最后一个卷积) model.layer4.register_forward_hook(hook_fn) # 输入示例数据进行前向传递 input_data = torch.rand(1, 3, 224, 224) output = model(input_data) # 输出应包含一个形状信息,表示钩子函数正确捕获和处理了中间层的输出结果 ``` 在上述示例代码中,我们利用钩子函数将中间层的输出结果打印出来。根据具体需求,我们可以在钩子函数中进行各种图像处理、特征可视化以及特征图展示等操作。 此外,还有其他一些PyTorch可视化工具包,如`torchsummary`和`torchviz`,可以帮助我们更方便地可视化中间层结果。这些工具可以进一步扩展我们对网络中间层输出的可视化能力。 综上所述,通过使用钩子函数和相关的可视化工具包,我们可以在PyTorch中实现可视化中间层的结果,帮助我们更好地理解和调试神经网络模型。
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