論文の概要: Prototypical Residual Networks for Anomaly Detection and Localization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.02031v2
• Date: Tue, 18 Apr 2023 07:52:42 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-19 18:03:57.309030
• Title: Prototypical Residual Networks for Anomaly Detection and Localization
• Title（参考訳）: 異常検出と局在化のための原型的残差ネットワーク
• Authors: Hui Zhang, Zuxuan Wu, Zheng Wang, Zhineng Chen, Yu-Gang Jiang
• Abstract要約: 本稿では,PRN(Prototypeal Residual Network)というフレームワークを提案する。 PRNは、異常領域の分割マップを正確に再構築するために、異常領域と正常パターンの間の様々なスケールとサイズの特徴的残差を学習する。 異常を拡大・多様化するために,見かけの相違と外観の相違を考慮に入れた様々な異常発生戦略を提示する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 80.5730594002466
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Anomaly detection and localization are widely used in industrial manufacturing for its efficiency and effectiveness. Anomalies are rare and hard to collect and supervised models easily over-fit to these seen anomalies with a handful of abnormal samples, producing unsatisfactory performance. On the other hand, anomalies are typically subtle, hard to discern, and of various appearance, making it difficult to detect anomalies and let alone locate anomalous regions. To address these issues, we propose a framework called Prototypical Residual Network (PRN), which learns feature residuals of varying scales and sizes between anomalous and normal patterns to accurately reconstruct the segmentation maps of anomalous regions. PRN mainly consists of two parts: multi-scale prototypes that explicitly represent the residual features of anomalies to normal patterns; a multisize self-attention mechanism that enables variable-sized anomalous feature learning. Besides, we present a variety of anomaly generation strategies that consider both seen and unseen appearance variance to enlarge and diversify anomalies. Extensive experiments on the challenging and widely used MVTec AD benchmark show that PRN outperforms current state-of-the-art unsupervised and supervised methods. We further report SOTA results on three additional datasets to demonstrate the effectiveness and generalizability of PRN.
• Abstract（参考訳）: 異常検出と局所化は工業生産においてその効率と有効性のために広く利用されている。 異常はまれであり、観察され、管理されるモデルは、少数の異常サンプルを持つこれらの異常に容易に適合し、不満足な性能をもたらす。 一方、異常は典型的には微妙であり、識別が困難であり、様々な外観を持つため、異常の検出や異常領域の特定は困難である。 このような問題に対処するため,我々は,異常領域のセグメント化マップを正確に再構築するために,異常領域と正常パターンの様々なスケールとサイズの特徴残差を学習するPrototypeal Residual Network (PRN) というフレームワークを提案する。 PRNは主に、通常パターンに対する異常の残像を明示するマルチスケールプロトタイプと、可変サイズの異常特徴学習を可能にするマルチサイズ自己認識機構である。 また,様々な異常発生戦略を提示し,その出現のばらつきから異常の拡大・多様化について考察する。 挑戦的で広く使用されているMVTec ADベンチマークに関する大規模な実験は、PRNが現在の最先端の教師なしおよび教師なしの手法より優れていることを示している。 さらに, PRNの有効性と一般化性を示すために, 3つの追加データセットのSOTA結果について報告する。

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