超越Softmax:基于双分支Sigmoid架构的准确类别激活图
计算机视觉与模式识别
2025-11-11 v1 机器学习
摘要
类别激活图(CAM)及其扩展已成为可视化深度网络预测依据不可或缺的工具。然而,由于依赖最终的softmax分类器,这些方法 suffer from two fundamental distortions:additive logit shifts that arbitrarily bias importance scores, and sign collapse that conflates excitatory and inhibitory features。我们提出一种简单且与体系结构无关的双分支Sigmoid头,通过解耦局部化与分类来克服上述问题。给定任意预训练模型,我们将其分类头克隆为一个并行分支,采用每类Sigmoid输出,冻结原始softmax头,并仅对Sigmoid分支使用类别平衡的二元监督进行微调。在推理阶段,softmax保留识别准确性,而类别证据图则从Sigmoid分支生成——保留特征贡献的大小和符号。我们的方法能无缝集成到大多数CAM变体中,并产生可忽略的开销。广泛的评估在细粒度任务(CUB-200-2011、Stanford Cars)和基于注意力的WSOL基准(ImageNet-1K、OpenImages30K)中显示,解释忠实性得到改善,Top-1定位 gains持续提高——且分类准确性没有下降。代码可在 https://github.com/finallyupper/beyond-softmax 获取。
引用
@article{arxiv.2511.05590,
title = {Beyond Softmax: Dual-Branch Sigmoid Architecture for Accurate Class Activation Maps},
author = {Yoojin Oh and Junhyug Noh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.05590},
year = {2025}
}
备注
Accepted at BMVC 2025