論文の概要: Neural-Collapse-guided Task-Free Continual Anomaly Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.03406v1
- Date: Thu, 03 Sep 2026 06:04:21 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-04 18:28:38.93828
- Title: Neural-Collapse-guided Task-Free Continual Anomaly Detection
- Title(参考訳): ニューラル・コラプス誘導型タスクフリー連続異常検出
- Abstract要約: NC-TFADは、タスク境界のない非定常データストリームから学習するための、ニューラルネットワークに着想を得た幾何学駆動のフレームワークである。
MVTec AD と VisA の実験では、NC-TFAD はタスクなし連続学習法よりも一貫して優れていた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.011228181749289
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recent years have witnessed growing interest in continual anomaly detection for industrial visual inspection. However, real-world manufacturing environments exhibit unpredictable shifts in data distributions, rendering task-dependent continual learning assumptions impractical. To address this limitation, we formulate industrial anomaly detection as a task-free continual learning problem and propose NC-TFAD, a neural-collapse-inspired, geometry-driven framework for learning from non-stationary data streams without task boundaries. NC-TFAD freezes a pretrained backbone and aligns streaming features to a simplex Equiangular Tight Frame (ETF) prototype space to stabilize representation geometry under non-stationary streams. To satisfy the NC-inspired geometric construction in the absence of real anomalies, we generate synthetic anomaly samples as auxiliary anchors during training. Building on this geometry, we further introduce inter- and intra-class regularization together with a Focal Neural Collapse Contrastive (FNCC) loss to suppress representation drift and improve normal-anomaly separability. Finally, a normal-patch-prototype-guided localization branch constructs calibrated patch-wise deviation maps from normal training samples and fuses them with a weak self-attention prior, producing anomaly heatmaps without pixel-level annotations. Extensive experiments on MVTec AD and VisA show that NC-TFAD consistently outperforms representative task-free continual learning methods adapted from general vision, as well as unified anomaly detection baselines, in both image-level detection and pixel-level localization under the task-free continual learning protocol. These results highlight that geometry-driven modeling offers an effective and robust solution for task-free continual anomaly detection in real-world industrial applications.
- Abstract(参考訳): 近年,産業用視覚検査における連続的異常検出への関心が高まっている。
しかし、現実の製造業環境は、データ分布の予測不可能な変化を示し、タスク依存の継続的な学習仮定を非現実的にレンダリングする。
この制限に対処するために、産業異常検出をタスクフリー連続学習問題として定式化し、タスク境界のない非定常データストリームから学習するためのニューラルネットワークを用いた幾何学駆動フレームワークNC-TFADを提案する。
NC-TFADは、事前訓練されたバックボーンを凍結し、ストリーミング機能を、非定常ストリームでの表現幾何学を安定化させるために、単純な等角的タイトフレーム(ETF)のプロトタイプ空間に整列する。
NCにインスパイアされた実際の異常のない幾何学的構成を満たすため、トレーニング中に補助アンカーとして合成異常サンプルを生成する。
この形状に基づいて,FNCC(Foccal Neural Collapse Contrastive)の損失とともに,クラス間およびクラス内正規化を導入し,表現のドリフトを抑制し,正常・異常分離性を向上させる。
最後に、正規パッチ型誘導型局所化ブランチは、通常のトレーニングサンプルから校正されたパッチワイドな偏差マップを構築し、弱自己注意で融合し、ピクセルレベルのアノテーションを使わずに異常なヒートマップを生成する。
MVTec ADとVisAの大規模な実験により、NC-TFADはタスクフリー連続学習プロトコルの下で画像レベルの検出と画素レベルのローカライゼーションの両方において、一般的な視覚から適応された代表的タスクフリー連続学習法と統一された異常検出ベースラインを一貫して上回っていることが示された。
これらの結果は, 実世界の産業アプリケーションにおいて, タスク不要な連続異常検出のための, 効果的かつ堅牢な解法として, 幾何駆動モデリングが有効であることを示している。
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