論文の概要: Towards the Uncharted: Density-Descending Feature Perturbation for Semi-supervised Semantic Segmentation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.06462v2
• Date: Thu, 14 Mar 2024 08:25:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-16 01:11:34.030927
• Title: Towards the Uncharted: Density-Descending Feature Perturbation for Semi-supervised Semantic Segmentation
• Title（参考訳）: 半教師付きセマンティックセマンティックセグメンテーションのための非チャーテッド-密度重み付き特徴摂動に向けて
• Authors: Xiaoyang Wang, Huihui Bai, Limin Yu, Yao Zhao, Jimin Xiao,
• Abstract要約: 本稿では,DDFP(Dedentity-Descending Feature Perturbation)という特徴レベルの一貫性学習フレームワークを提案する。 半教師付き学習における低密度分離仮定にインスパイアされた私たちの重要な洞察は、特徴密度はセグメンテーション分類器が探索する最も有望な方向の光を放つことができるということである。 提案したDFFPは、機能レベルの摂動に関する他の設計よりも優れており、Pascal VOCとCityscapesのデータセット上でのアートパフォーマンスの状態を示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 51.66997548477913
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Semi-supervised semantic segmentation allows model to mine effective supervision from unlabeled data to complement label-guided training. Recent research has primarily focused on consistency regularization techniques, exploring perturbation-invariant training at both the image and feature levels. In this work, we proposed a novel feature-level consistency learning framework named Density-Descending Feature Perturbation (DDFP). Inspired by the low-density separation assumption in semi-supervised learning, our key insight is that feature density can shed a light on the most promising direction for the segmentation classifier to explore, which is the regions with lower density. We propose to shift features with confident predictions towards lower-density regions by perturbation injection. The perturbed features are then supervised by the predictions on the original features, thereby compelling the classifier to explore less dense regions to effectively regularize the decision boundary. Central to our method is the estimation of feature density. To this end, we introduce a lightweight density estimator based on normalizing flow, allowing for efficient capture of the feature density distribution in an online manner. By extracting gradients from the density estimator, we can determine the direction towards less dense regions for each feature. The proposed DDFP outperforms other designs on feature-level perturbations and shows state of the art performances on both Pascal VOC and Cityscapes dataset under various partition protocols. The project is available at https://github.com/Gavinwxy/DDFP.
• Abstract（参考訳）: 半教師付きセマンティックセグメンテーションにより、ラベル付きトレーニングを補完するためにラベル付きデータから効果的な監督をマイニングすることができる。 近年の研究では、画像レベルと特徴レベルの両方で摂動不変のトレーニングを探索する、一貫性の正則化技術を中心に研究されている。 本研究では,DDFP(Dedentity-Descending Feature Perturbation)と呼ばれる特徴レベルの一貫性学習フレームワークを提案する。 半教師付き学習における低密度分離仮定にインスパイアされた私たちの重要な洞察は、特徴密度は、より低い密度の領域であるセグメンテーション分類器が探索する最も有望な方向の光を放つことができるということである。 摂動注入による低密度領域への確実な予測を伴う特徴のシフトを提案する。 摂動特徴は元の特徴の予測によって教師されるので、分類器はより密度の低い領域を探索し、決定境界を効果的に規則化する。 我々の手法の中心は特徴密度の推定である。 そこで本研究では, 正規化フローに基づく軽量密度推定器を導入し, 特徴密度分布のオンライン化を効果的に行う。 密度推定器から勾配を抽出することにより、各特徴に対するより密度の低い領域への方向を決定することができる。 提案したDDFPは機能レベルの摂動に関する他の設計よりも優れており、Pascal VOCとCityscapesの両方のデータセットに対して、様々なパーティションプロトコル下での最先端のパフォーマンスを示している。 プロジェクトはhttps://github.com/Gavinwxy/DDFP.comで入手できる。

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