論文の概要: Digital-to-Physical Transfer of Adversarial Patches for Aerial Vehicle Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00159v1
- Date: Fri, 29 May 2026 07:52:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-02 21:34:28.078238
- Title: Digital-to-Physical Transfer of Adversarial Patches for Aerial Vehicle Detection
- Title(参考訳): 航空車両検出のための逆行性パッチのデジタル・物理移動
- Abstract要約: 対応するパッチは、最大オブジェクト性スコアを最小限に抑える損失関数を使用して、デジタルドメインで最適化される。
YOLOv3検出器を用いた実験では、OFFパッチはデジタル領域で最も有効であるが、ONパッチは物理的環境において優れた堅牢性を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.3867363075280543
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Deep neural network (DNN)-based object detectors are widely used for analyzing aerial and satellite imagery in applications such as environmental monitoring and urban analytics. Despite their strong performance, these models are known to be vulnerable to adversarial examples, and physical adversarial attacks using printable patterns pose realistic security threats. In this paper, we evaluate physical adversarial patch attacks against an aerial vehicle detector by bridging digital optimization and real-world deployment. Adversarial patches are optimized in the digital domain using a loss function that minimizes the maximum objectness score while incorporating non-printability score (NPS) and total variation (TV) constraints to ensure both printability and spatial smoothness. The optimized patches are printed and deployed in three configurations: ON, OFF, and OFF-Side. Experiments using a YOLOv3 detector show that while the OFF patch achieves the highest effectiveness in the digital domain (85.51% Average Objectness Reduction Rate (AORR)), the ON patch demonstrates superior robustness in physical environments (0.197-0.343 Objectness Score Ratio (OSR)) due to its consistent visibility. Furthermore, our results indicate that weather-based augmentation does not necessarily improve patch optimization in this domain. These findings provide critical insights into the practical vulnerabilities of aerial object detection systems.
- Abstract(参考訳): ディープニューラルネットワーク(DNN)ベースの物体検出器は、環境モニタリングや都市分析などの応用において、航空画像や衛星画像の分析に広く用いられている。
強い性能にもかかわらず、これらのモデルは敵の例に弱いことが知られており、印刷可能なパターンを用いた物理的敵攻撃は現実的なセキュリティ脅威を引き起こす。
本稿では,デジタル最適化と実世界の展開を橋渡しすることで,航空機検知器に対する物理的対向パッチ攻撃を評価する。
非印刷性スコア(NPS)と総変動性(TV)の制約を取り入れつつ、最大オブジェクト性スコアを最小化するロス関数を用いて、デジタルドメインにおいて、逆パッチを最適化し、印刷性と空間的滑らか性の両方を保証する。
最適化されたパッチは、ON、OF、OF-Sideの3つの構成で印刷され、デプロイされる。
YOLOv3検出器を用いた実験では、OFパッチはデジタル領域で最も有効である(平均オブジェクトネス低減率85.51%)のに対し、ONパッチはその一貫した可視性のため物理的環境(0.197-0.343オブジェクトネススコア比(OSR))において優れた堅牢性を示す。
さらに, この領域では, 天候による拡張がパッチの最適化を必ずしも改善しないことが示唆された。
これらの発見は、空中物体検出システムの実用的脆弱性に関する重要な洞察を与える。
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