論文の概要: Rate-optimal neural boundary detection from unlabeled noisy images
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.00715v1
- Date: Sat, 30 May 2026 12:58:09 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-02 21:34:28.670188
- Title: Rate-optimal neural boundary detection from unlabeled noisy images
- Title(参考訳): ラベルなし雑音画像からの速度-最適神経境界検出
- Authors: Kyeongho Kim, Ilsang Ohn,
- Abstract要約: 統計的観点からラベル付き雑音画像の境界検出について検討した。
頑健なギブスの後部アプローチにより, 境界検出のための連続的なヒンジ型サロゲート損失を提案する。
提案した損失は勾配に基づく最適化に有効であり、複雑なオブジェクト境界を表現するためにディープニューラルネットワークと組み合わせることができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.8620637029128548
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study boundary detection for unlabeled noisy images from a statistical perspective. The aim is to recover an unknown object region from raw intensity observations without pixel-wise annotating labels or a parametric model for the intensity distributions. Motivated by robust Gibbs posterior approaches based on thresholded misclassification losses, we propose a continuous hinge-type surrogate loss for boundary detection. The proposed loss is amenable to gradient-based optimization and can be combined with deep neural networks to represent complex object boundaries. We prove that the proposed loss function is Fisher consistent under a mild separation assumption and obtain a calibration inequality linking excess surrogate risk to the symmetric difference error of the estimated region. Under a piecewise smooth boundary model, we prove that the resulting deep neural network estimator achieves the minimax-optimal boundary recovery rate, up to logarithmic factors. The piecewise smooth formulation accommodates boundaries with corners and kinks, thereby extending beyond globally smooth boundary models. Numerical experiments demonstrate that the proposed method accurately and stably recovers object boundaries across a range of noise levels and shape configurations, and compares favorably with existing unsupervised boundary detection methods.
- Abstract(参考訳): 統計的観点からラベル付き雑音画像の境界検出について検討した。
本研究の目的は, 画素単位のアノテートラベルやパラメトリックモデルを用いずに, 生の強度観測から未知の物体領域を復元することである。
しきい値の誤分類損失に基づいて,ロバストなギブスの後部アプローチを動機として,境界検出のための連続的なヒンジ型代理損失を提案する。
提案した損失は勾配に基づく最適化に有効であり、複雑なオブジェクト境界を表現するためにディープニューラルネットワークと組み合わせることができる。
提案した損失関数は, 軽度の分離仮定の下で一貫したフィッシャーであることが証明され, 推定領域の対称差誤差に過剰な代理リスクをリンクする校正不等式が得られる。
分割的スムーズな境界モデルの下では、結果のディープニューラルネットワーク推定器が対数係数まで、最小限の最適境界回復率を達成することを証明している。
片方向の滑らかな定式化は、コーナーやキンクとのバウンダリを許容し、グローバルなスムーズなバウンダリモデルを超えて拡張する。
数値実験により,提案手法は様々な騒音レベルおよび形状の物体境界を高精度かつ安定に復元し,既存の教師なし境界検出法と比較した。
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