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卷积核可视化
import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np from keras import backend as K from keras.models import load_model # 将浮点图像转换成有效图像 def deprocess_image(x): # 对张量进行规范化 x -= x.mean() x /= (x.std() + 1e-5) x *= 0.1 x += 0.5 x = np.clip(x, 0, 1) # 转化到RGB数组 x *= 255 x = np.clip(x, 0, 255).astype('uint8') return x # 可视化滤波器 def kernelvisual(model, layer_target=1, num_iterate=100): # 图像尺寸和通道 img_height, img_width, num_channels = K.int_shape(model.input)[1:4] num_out = K.int_shape(model.layers[layer_target].output)[-1] plt.suptitle('[%s] convnet filters visualizing' % model.layers[layer_target].name) print('第%d层有%d个通道' % (layer_target, num_out)) for i_kernal in range(num_out): input_img = model.input # 构建一个损耗函数,使所考虑的层的第n个滤波器的激活最大化,-1层softmax层 if layer_target == -1: loss = K.mean(model.output[:, i_kernal]) else: loss = K.mean(model.layers[layer_target].output[:, :, :, i_kernal]) # m*28*28*128 # 计算图像对损失函数的梯度 grads = K.gradients(loss, input_img)[0] # 效用函数通过其L2范数标准化张量 grads /= (K.sqrt(K.mean(K.square(grads))) + 1e-5) # 此函数返回给定输入图像的损耗和梯度 iterate = K.function([input_img], [loss, grads]) # 从带有一些随机噪声的灰色图像开始 np.random.seed(0) # 随机图像 # input_img_data = np.random.randint(0, 255, (1, img_height, img_width, num_channels)) # 随机 # input_img_data = np.zeros((1, img_height, img_width, num_channels)) # 零值 input_img_data = np.random.random((1, img_height, img_width, num_channels)) * 20 + 128. # 随机灰度 input_img_data = np.array(input_img_data, dtype=float) failed = False # 运行梯度上升 print('####################################', i_kernal + 1) loss_value_pre = 0 # 运行梯度上升num_iterate步 for i in range(num_iterate): loss_value, grads_value = iterate([input_img_data]) if i % int(num_iterate/5) == 0: print('Iteration %d/%d, loss: %f' % (i, num_iterate, loss_value)) print('Mean grad: %f' % np.mean(grads_value)) if all(np.abs(grads_val) < 0.000001 for grads_val in grads_value.flatten()): failed = True print('Failed') break if loss_value_pre != 0 and loss_value_pre > loss_value: break if loss_value_pre == 0: loss_value_pre = loss_value # if loss_value > 0.99: # break input_img_data += grads_value * 1 # e-3 img_re = deprocess_image(input_img_data[0]) if num_channels == 1: img_re = np.reshape(img_re, (img_height, img_width)) else: img_re = np.reshape(img_re, (img_height, img_width, num_channels)) plt.subplot(np.ceil(np.sqrt(num_out)), np.ceil(np.sqrt(num_out)), i_kernal + 1) plt.imshow(img_re) # , cmap='gray' plt.axis('off') plt.show()
运行
model = load_model('train3.h5') kernelvisual(model,-1) # 对最终输出可视化 kernelvisual(model,6) # 对第二个卷积层可视化
热度图
import cv2 import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np from keras import backend as K from keras.preprocessing import image def heatmap(model, data_img, layer_idx, img_show=None, pred_idx=None): # 图像处理 if data_img.shape.__len__() != 4: # 由于用作输入的img需要预处理,用作显示的img需要原图,因此分开两个输入 if img_show is None: img_show = data_img # 缩放 input_shape = K.int_shape(model.input)[1:3] # (28,28) data_img = image.img_to_array(image.array_to_img(data_img).resize(input_shape)) # 添加一个维度->(1, 224, 224, 3) data_img = np.expand_dims(data_img, axis=0) if pred_idx is None: # 预测 preds = model.predict(data_img) # 获取最高预测项的index pred_idx = np.argmax(preds[0]) # 目标输出估值 target_output = model.output[:, pred_idx] # 目标层的输出代表各通道关注的位置 last_conv_layer_output = model.layers[layer_idx].output # 求最终输出对目标层输出的导数(优化目标层输出),代表目标层输出对结果的影响 grads = K.gradients(target_output, last_conv_layer_output)[0] # 将每个通道的导数取平均,值越高代表该通道影响越大 pooled_grads = K.mean(grads, axis=(0, 1, 2)) iterate = K.function([model.input], [pooled_grads, last_conv_layer_output[0]]) pooled_grads_value, conv_layer_output_value = iterate([data_img]) # 将各通道关注的位置和各通道的影响乘起来 for i in range(conv_layer_output_value.shape[-1]): conv_layer_output_value[:, :, i] *= pooled_grads_value[i] # 对各通道取平均得图片位置对结果的影响 heatmap = np.mean(conv_layer_output_value, axis=-1) # 规范化 heatmap = np.maximum(heatmap, 0) heatmap /= np.max(heatmap) # plt.matshow(heatmap) # plt.show() # 叠加图片 # 缩放成同等大小 heatmap = cv2.resize(heatmap, (img_show.shape[1], img_show.shape[0])) heatmap = np.uint8(255 * heatmap) # 将热图应用于原始图像.由于opencv热度图为BGR,需要转RGB superimposed_img = img_show + cv2.applyColorMap(heatmap, cv2.COLORMAP_JET)[:,:,::-1] * 0.4 # 截取转uint8 superimposed_img = np.minimum(superimposed_img, 255).astype('uint8') return superimposed_img, heatmap # 显示图片 # plt.imshow(superimposed_img) # plt.show() # 保存为文件 # superimposed_img = img + cv2.applyColorMap(heatmap, cv2.COLORMAP_JET) * 0.4 # cv2.imwrite('ele.png', superimposed_img) # 生成所有卷积层的热度图 def heatmaps(model, data_img, img_show=None): if img_show is None: img_show = np.array(data_img) # Resize input_shape = K.int_shape(model.input)[1:3] # (28,28,1) data_img = image.img_to_array(image.array_to_img(data_img).resize(input_shape)) # 添加一个维度->(1, 224, 224, 3) data_img = np.expand_dims(data_img, axis=0) # 预测 preds = model.predict(data_img) # 获取最高预测项的index pred_idx = np.argmax(preds[0]) print("预测为:%d(%f)" % (pred_idx, preds[0][pred_idx])) indexs = [] for i in range(model.layers.__len__()): if 'conv' in model.layers[i].name: indexs.append(i) print('模型共有%d个卷积层' % indexs.__len__()) plt.suptitle('heatmaps for each conv') for i in range(indexs.__len__()): ret = heatmap(model, data_img, indexs[i], img_show=img_show, pred_idx=pred_idx) plt.subplot(np.ceil(np.sqrt(indexs.__len__()*2)), np.ceil(np.sqrt(indexs.__len__()*2)), i*2 + 1) .set_title(model.layers[indexs[i]].name) plt.imshow(ret[0]) plt.axis('off') plt.subplot(np.ceil(np.sqrt(indexs.__len__()*2)), np.ceil(np.sqrt(indexs.__len__()*2)), i*2 + 2) .set_title(model.layers[indexs[i]].name) plt.imshow(ret[1]) plt.axis('off') plt.show()
运行
from keras.applications.vgg16 import VGG16 from keras.applications.vgg16 import preprocess_input model = VGG16(weights='imagenet') data_img = image.img_to_array(image.load_img('elephant.png')) # VGG16预处理:RGB转BGR,并对每一个颜色通道去均值中心化 data_img = preprocess_input(data_img) img_show = image.img_to_array(image.load_img('elephant.png')) heatmaps(model, data_img, img_show)
elephant.png
结语
踩坑踩得我脚疼
以上这篇keras CNN卷积核可视化,热度图教程就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。
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稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!
昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。
这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?
更新日志
2024年12月31日
2024年12月31日
- 小骆驼-《草原狼2(蓝光CD)》[原抓WAV+CUE]
- 群星《欢迎来到我身边 电影原声专辑》[320K/MP3][105.02MB]
- 群星《欢迎来到我身边 电影原声专辑》[FLAC/分轨][480.9MB]
- 雷婷《梦里蓝天HQⅡ》 2023头版限量编号低速原抓[WAV+CUE][463M]
- 群星《2024好听新歌42》AI调整音效【WAV分轨】
- 王思雨-《思念陪着鸿雁飞》WAV
- 王思雨《喜马拉雅HQ》头版限量编号[WAV+CUE]
- 李健《无时无刻》[WAV+CUE][590M]
- 陈奕迅《酝酿》[WAV分轨][502M]
- 卓依婷《化蝶》2CD[WAV+CUE][1.1G]
- 群星《吉他王(黑胶CD)》[WAV+CUE]
- 齐秦《穿乐(穿越)》[WAV+CUE]
- 发烧珍品《数位CD音响测试-动向效果(九)》【WAV+CUE】
- 邝美云《邝美云精装歌集》[DSF][1.6G]
- 吕方《爱一回伤一回》[WAV+CUE][454M]