pytorch 实现Grad-CAM和Grad-CAM++

Grad-CAM.pytorch

​ pytorch 实现Grad-CAM:Visual Explanations from Deep Networks via Gradient-based Localization 和

Grad-CAM++: Improved Visual Explanations for Deep Convolutional Networks

工程地址: Grad-CAM.pytorch

1. 依赖
2. 使用方法

3. 样例分析

   3.1 单个对象

   3.3 多个对象

4. 总结

Grad-CAM整体架构

Grad-CAM++与Grad-CAM的异同

依赖

python 3.6.x
pytoch 1.0.1+
torchvision 0.2.2
opencv-python
matplotlib
scikit-image
numpy
           

使用方法

python main.py --image-path examples/pic1.jpg \
               --network densenet121 \
               --weight-path /opt/pretrained_model/densenet121-a639ec97.pth
           

参数说明：

• image-path：需要可视化的图像路径(可选,默认

  ./examples/pic1.jpg

  )
• network: 网络名称(可选,默认

  resnet50

  )
• weight-path: 网络对应的与训练参数权重路径(可选,默认从pytorch官网下载对应的预训练权重)
• layer-name: Grad-CAM使用的层名(可选,默认最后一个卷积层)
• class-id：Grad-CAM和Guided Back Propagation反向传播使用的类别id（可选,默认网络预测的类别)
• output-dir：可视化结果图像保存目录(可选，默认

  results

  目录)

样例分析

单个对象

原始图像

效果

多个对象

​ 对应多个图像Grad-CAM++比Grad-CAM覆盖要更全面一些，这也是Grad-CAM++最主要的优势

原始图像

效果

总结

• vgg模型的Grad-CAM并没有覆盖整个对象,相对来说resnet和denset覆盖更全,特别是densenet;从侧面说明就模型的泛化和鲁棒性而言densenet>resnet>vgg
• Grad-CAM++相对于Grad-CAM也是覆盖对象更全面，特别是对于同一个类别有多个实例的情况下,Grad-CAM可能只覆盖部分对象，Grad-CAM++基本覆盖所有对象;但是这仅仅对于vgg而言,想densenet直接使用Grad-CAM也基本能够覆盖所有对象
• MobileNet V2的Grad-CAM覆盖也很全面
• Inception V3和MobileNet V2的Guided backpropagation图轮廓很模糊，但是ShuffleNet V2的轮廓则比较清晰