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CutPaste:用于异常检测与定位的自监督学习

Chun-Liang Li Kihyuk Sohn Jinsung Yoon Tomas Pfister

摘要

我们旨在构建一种高性能的缺陷检测模型,能够在未使用异常数据的情况下识别图像中未知的异常模式。为此,我们提出了一种仅使用正常训练数据的两阶段框架,用于构建异常检测器。首先,通过自监督学习获取深层特征表示;随后,在所学习的表示基础上构建生成式一类分类器。我们通过CutPaste这一简单的数据增强策略来学习特征表示:该策略将图像的一个局部区域裁剪并随机粘贴到另一位置,从而实现对正常数据的分类学习。在MVTec异常检测数据集上的实证研究表明,所提出的算法具有良好的泛化能力,能够有效检测多种真实世界中的缺陷类型。当从零开始学习表示时,相比先前方法,我们的方法在AUC指标上提升了3.1个百分点。而在基于ImageNet预训练表示的迁移学习设置下,我们取得了96.6的AUC,达到了新的最先进水平。最后,我们将该框架扩展至从图像块(patch)级别学习并提取特征,从而在无需训练阶段标注信息的情况下实现对缺陷区域的精确定位。


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