論文の概要: Unsupervised Anomaly Detection via Masked Diffusion Posterior Sampling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.17900v1
- Date: Sat, 27 Apr 2024 13:13:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-30 18:41:58.355932
- Title: Unsupervised Anomaly Detection via Masked Diffusion Posterior Sampling
- Title(参考訳): Masked Diffusion Posterior Smplingによる教師なし異常検出
- Authors: Di Wu, Shicai Fan, Xue Zhou, Li Yu, Yuzhong Deng, Jianxiao Zou, Baihong Lin,
- Abstract要約: 拡散モデルは、その強力な生成能力のために、異常検出に有望な応用を示している。
本稿では,Masked Diffusion Posterior Smpling (MDPS) という,新規かつ高解釈可能な手法を提案する。
MDPSは、異常検出や局所化と同様に、通常の画像再構成の品質において最先端の性能を達成することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.887775968482208
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Reconstruction-based methods have been commonly used for unsupervised anomaly detection, in which a normal image is reconstructed and compared with the given test image to detect and locate anomalies. Recently, diffusion models have shown promising applications for anomaly detection due to their powerful generative ability. However, these models lack strict mathematical support for normal image reconstruction and unexpectedly suffer from low reconstruction quality. To address these issues, this paper proposes a novel and highly-interpretable method named Masked Diffusion Posterior Sampling (MDPS). In MDPS, the problem of normal image reconstruction is mathematically modeled as multiple diffusion posterior sampling for normal images based on the devised masked noisy observation model and the diffusion-based normal image prior under Bayesian framework. Using a metric designed from pixel-level and perceptual-level perspectives, MDPS can effectively compute the difference map between each normal posterior sample and the given test image. Anomaly scores are obtained by averaging all difference maps for multiple posterior samples. Exhaustive experiments on MVTec and BTAD datasets demonstrate that MDPS can achieve state-of-the-art performance in normal image reconstruction quality as well as anomaly detection and localization.
- Abstract(参考訳): レコンストラクションに基づく手法は、通常画像を再構成し、与えられたテスト画像と比較して異常を検出し、発見するアン教師なしの異常検出によく用いられている。
近年、拡散モデルは、その強力な生成能力のために、異常検出に有望な応用を示している。
しかし、これらのモデルには通常の画像再構成のための厳密な数学的サポートがなく、予期せず低い復元品質に悩まされている。
そこで本研究では,Masked Diffusion Posterior Sampling (MDPS) という新しい手法を提案する。
MDPSでは, 正規画像の多重拡散後サンプリングとして, マスク付き雑音観測モデルとベイジアン・フレームワーク下での拡散ベース正規画像に基づいて, 正規画像の多重拡散後サンプリングを数学的にモデル化する。
画素レベルの視点と知覚レベルの視点から設計した計量を用いて、MDPSは、各正常な後部サンプルと与えられたテスト画像との差分マップを効果的に計算することができる。
異常スコアは、複数の後部サンプルに対するすべての差分マップを平均化することによって得られる。
MVTecおよびBTADデータセットの発掘実験により、MDPSは正常な画像再構成品質と異常検出および局所化において最先端の性能を達成できることが示された。
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