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Generalisieren und Anpassen: Quellenfreie domänenanpassende semantische Segmentierung

Jogendra Nath Kundu Akshay Kulkarni Amit Singh Varun Jampani R. Venkatesh Babu

Zusammenfassung

Unsupervised Domain Adaptation (DA) hat in der semantischen Segmentierung erhebliches Interesse geweckt. Fast alle vorherigen Ansätze setzen jedoch gleichzeitigen Zugriff auf gelabelte Quelldaten und unlabeled Ziel-Daten voraus, wodurch sie für Szenarien ungeeignet sind, die eine quellenfreie Anpassung erfordern. In dieser Arbeit ermöglichen wir quellenfreie DA, indem wir die Aufgabe in zwei Teilprobleme zerlegen: a) Quellen-unabhängige Domänenverallgemeinerung und b) quellenfreie Zielanpassung. Für das erste Problem liefern wir theoretische Erkenntnisse, um einen Mehr-Kopf-Framework zu entwickeln, der mit einer virtuell erweiterten Multi-Quellen-Datenmenge trainiert wird, um ein Gleichgewicht zwischen Verallgemeinerungsfähigkeit und Spezifität zu erreichen. Für das zweite Problem nutzen wir den Mehr-Kopf-Framework, um zuverlässige Pseudolabels für das Ziel-Dataset zu extrahieren, um so ein Self-Training zu ermöglichen. Zudem führen wir einen neuartigen bedingten Prior-erzwingenden Autoencoder ein, der räumliche Irregularitäten unterbindet und somit die Qualität der Pseudolabels verbessert. Experimente auf den etablierten Benchmarks GTA5-to-Cityscapes und SYNTHIA-to-Cityscapes zeigen, dass unser Ansatz selbst gegenüber nicht quellenfreien Vorarbeiten überlegen ist. Darüber hinaus demonstrieren wir die Kompatibilität mit Online-Anpassung, was eine Implementierung in dynamisch sich verändernden Umgebungen ermöglicht.


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