From 282223053c85428b3b66a5a27e954d61959199a0 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: yang <89863442+yang-0201@users.noreply.github.com> Date: Mon, 19 Sep 2022 11:27:41 +0800 Subject: [PATCH] update visualization.md (#28) * updat visualization.md * Update visualization.md update visualization.md * update visualization.md --- docs/zh_cn/user_guides/visualization.md | 95 +++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 95 insertions(+) diff --git a/docs/zh_cn/user_guides/visualization.md b/docs/zh_cn/user_guides/visualization.md index eb2d3a75..bedce2b2 100644 --- a/docs/zh_cn/user_guides/visualization.md +++ b/docs/zh_cn/user_guides/visualization.md @@ -1,3 +1,98 @@ # 可视化 ## 特征图可视化 + +
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+可视化可以给深度学习的模型训练和测试过程提供直观解释。 + +MMYOLO 中，将使用 MMEngine 提供的 `Visualizer` 可视化器进行特征图可视化，其具备如下功能： + +- 支持基础绘图接口以及特征图可视化 +- 支持选择模型中的不同层来得到特征图，包含 `squeeze_mean` ， `select_max` ， `topk` 三种显示方式，用户还可以使用 `arrangement` 自定义特征图显示的布局方式。 + + +## 特征图绘制 + +你可以调用 `demo/featmap_vis_demo.py` 来简单快捷地得到可视化结果，为了方便理解，将其主要参数的功能梳理如下： +- `img` 选择要用于特征图可视化的图片，支持单张图片或者图片路径列表 + +- `config` 选择算法的配置文件 + +- `checkpoint` 选择对应算法的权重文件 + +- `--out-file` 将得到的特征图保存到本地，并指定路径和文件名 + +- `--device` 指定用于推理图片的硬件，`--device cuda：0` 表示使用第 1 张 GPU 推理，`--device cpu` 表示用 CPU 推理 + +- `--score-thr` 设置检测框的置信度阈值，只有置信度高于这个值的框才会显示 + +- `--preview-model` 可以预览模型，方便用户理解模型的特征层结构 + +- `--target-layers` 对指定层获取可视化的特征图 + - 可以单独输出某个层的特征图，例如： `--target-layers backbone` , `--target-layers neck` , `--target-layers backbone.stage4` 等 + - 参数为列表时，也可以同时输出多个层的特征图，例如： `--target-layers backbone.stage4 neck` 表示同时输出 backbone 的 stage4 层和 neck 的三层一共四层特征图 + +- `--channel-reduction` 输入的 Tensor 一般是包括多个通道的，channel_reduction 参数可以将多个通道压缩为单通道，然后和图片进行叠加显示，有以下三个参数可以设置 + + - `squeeze_mean` 将输入的 C 维度采用 mean 函数压缩为一个通道，输出维度变成 (1, H, W) + - `select_max` 从输入的 C 维度中先在空间维度 sum，维度变成 (C, )，然后选择值最大的通道 + - `None` 表示不需要压缩，此时可以通过 topk 参数可选择激活度最高的 topk 个特征图显示 + +- `--topk` 只有在 `channel_reduction` 参数为 None 的情况下， topk 参数才会生效，其会按照激活度排序选择 topk 个通道，然后和图片进行叠加显示，并且此时会通过 `--arrangement` 参数指定显示的布局，该参数表示为一个数组，两个数字需要以空格分开，例如： `--topk 5 --arrangement 2 3` 表示以2行3列显示激活度排序最高的5张特征图， `--topk 7 --arrangement 3 3` 表示以3行3列显示激活度排序最高的7张特征图 + + - 如果 topk 不是 -1，则会按照激活度排序选择 topk 个通道显示 + - 如果 topk = -1，此时通道 C 必须是 1 或者 3 表示输入数据是图片，否则报错提示用户应该设置 `channel_reduction` 来压缩通道。 + +- 考虑到输入的特征图通常非常小，函数默认将特征图进行上采样后方便进行可视化。 + +## 用法示例 +以预训练好的 yolov5_s 模型为例: + +(1) 将多通道特征图采用 `select_max` 参数压缩为单通道并显示, 通过提取 backbone 层输出进行特征图可视化，将得到 backbone 三个输出层的特征图 + +```python +python demo/featmap_vis_demo.py demo/dog.jpg configs/yolov5/yolov5_s-v61_syncbn_8xb16-300e_coco.py mmyolov5s.pt --target-layers backbone --channel-reduction select_max +``` + +
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+ +(2) 将多通道特征图采用 `squeeze_mean` 参数压缩为单通道并显示, 通过提取 neck 层输出进行特征图可视化，将得到 neck 三个输出层的特征图 + +```python +python demo/featmap_vis_demo.py demo/dog.jpg configs/yolov5/yolov5_s-v61_syncbn_8xb16-300e_coco.py mmyolov5s.pt --target-layers neck --channel-reduction squeeze_mean +``` + +
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+ +(3) 将多通道特征图采用 `squeeze_mean` 参数压缩为单通道并显示, 通过提取 backbone.stage4 和 backbone.stage3 层输出进行特征图可视化，将得到两个输出层的特征图 + + +```python +python demo/featmap_vis_demo.py demo/dog.jpg configs/yolov5/yolov5_s-v61_syncbn_8xb16-300e_coco.py mmyolov5s.pt --target-layers backbone.stage4 backbone.stage3 --channel-reduction squeeze_mean +``` + +
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+ +(4) 利用 `--topk 3 --arrangement 2 2` 参数选择多通道特征图中激活度最高的 3 个通道并采用 2x2 布局显示, 用户可以通过 `arrangement` 参数选择自己想要的布局，特征图将自动布局，先按每个层中的 top3 特征图按 2x2 的格式布局，再将每个层按 2x2 布局 + +```python +python demo/featmap_vis_demo.py demo/dog.jpg configs/yolov5/yolov5_s-v61_syncbn_8xb16-300e_coco.py mmyolov5s.pt --target-layers backbone.stage3 backbone.stage4 --channel-reduction None --topk 3 --arrangement 2 2 --out-file 4.jpg +``` + +
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+ +(5) 存储绘制后的图片，在绘制完成后，可以选择本地窗口显示，也可以存储到本地，只需要加入参数 `--out-file xxx.jpg` + +```python +python demo/featmap_vis_demo.py demo/dog.jpg configs/yolov5/yolov5_s-v61_syncbn_8xb16-300e_coco.py mmyolov5s.pt --target-layers backbone --channel-reduction select_max --out-file featmap_backbone +```