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使用pytorch查看中间层特征矩阵以及卷积核参数

news 2026/2/11 2:54:15

这篇是我对哔哩哔哩up主 @霹雳吧啦Wz 的视频的文字版学习笔记 感谢他对知识的分享

1和4是之前讲过的alexnet和resnet模型

2是分析中间层特征矩阵的脚本

3是查看卷积核参数的脚本

1设置预处理方法 和图像训练的时候用的预处理方法保持一致

2实例化模型

3载入之前的模型参数

4载入一张图片

5对图片进行预处理

6增加一个batch维度

7输入模型进行正向传播

如果print model可以看到模型信息：

模型虽然用的是alexnet，但是关于正向传播的代码做了一些修改：

因为我们目的是得到中间层的特征矩阵。

希望能遍历第一、第二、第三个卷积层并得到特征矩阵。

首先通过一个循环遍历我们features的层结构，通过named_children这个方法遍历features下面的所有层结构。

对于每一个层结构都用x=module(x)以实现正向传播的过程

回到analyze_feature_map.py

squeeze一下因为我们输入只有一个图片所以我们不需要N这个维度

然后transpose一下通道顺序

im[:,:,i]通过切片的方法获取每一个channel的特征矩阵

cmap='gray'表示用灰度图的方法来表示

如果不加这个，那默认就会用蓝色和绿色来替代灰度图的黑色和白色来展示

这就是我们第一个卷积层输出的特征矩阵的前12个通道的特征图

可以和原图对比一下：  

卷积层2所输出的特征矩阵：

可以看到有的通道是纯黑的，也就是说有的卷积核是没有起到任何作用的，就是没有学到东西

卷积层越往后抽象程度越高

如果不加cmap=gray：

接下来我们看一下如何查看网络卷积层的卷积核的信息

我们其实可以直接通过torch.load载入模型参数，返回的是一个dict字典形式，key是层名称value就是该层的训练信息。

state_dict() 来获取模型中所有可训练参数的字典keys()获取所有具有参数的层结构的名称

只有卷积层有训练参数，relu和maxpool2d是没有训练参数的

卷积核的个数对应输出矩阵的深度

卷积核的通道数对应输入矩阵的深度

这一句是为了排除编程结构的一些不需要的信息

另外，如果B站视频分辨率不太好，感觉跟全屏时的清晰度差很多，但是不全屏的话就截图都截不清楚，那么就拖拽网页页面左右划拉一下试试，就会变清晰

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