17 天前

异常检测的属性恢复框架

Chaoqin Huang, Fei Ye, Jinkun Cao, Maosen Li, Ya Zhang, Cewu Lu
异常检测的属性恢复框架
摘要

近年来,随着深度神经网络的快速发展,多媒体中的异常检测在计算机视觉领域受到广泛关注。尽管基于重建的方法在异常检测任务中展现出巨大潜力,但重建任务中输入数据与监督信号之间的信息等价性,难以有效促使网络学习到具有语义意义的特征表示。为此,本文提出打破这种信息等价性:通过从原始数据中擦除选定的属性,并将任务重新定义为恢复(restoration)任务,使得正常样本与异常样本能够基于恢复误差实现有效区分。通过强制网络恢复原始图像,网络将学习到与被擦除属性相关的语义特征表示。在测试阶段,由于异常样本是基于从正常数据中学得的属性进行恢复的,因此其恢复误差预期会显著增大。大量实验结果表明,所提出的方法在多个基准数据集上显著优于现有多种先进方法,尤其在ImageNet数据集上,相较于性能最优的基线方法,AUROC指标提升了10.1%。此外,我们还在真实世界异常检测数据集MVTec AD以及视频异常检测数据集ShanghaiTech上对所提方法进行了评估,进一步验证了其有效性与泛化能力。

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