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针对语义分割与目标检测的对抗样本

计算机视觉与模式识别 2017-07-24 v3

摘要

已有充分研究表明,对抗样本(即添加了视觉上难以察觉的扰动的自然图像)普遍存在于深度网络中,可导致图像分类失败。本文将对抗样本扩展到难度更大的语义分割与目标检测任务。我们的观察是,分割与检测均基于对图像中多个目标进行分类(例如,分割中的基本目标是像素或感受野,检测中则是目标提议),这启发我们在一组像素/提议上优化损失函数以生成对抗扰动。基于这一思想,我们提出了一种名为稠密对抗生成(Dense Adversary Generation, DAG)的新算法,该算法能生成一大类对抗样本,并适用于多种最先进的深度分割与检测网络。我们还发现,对抗扰动可以在使用不同训练数据、基于不同架构、甚至针对不同识别任务的网络之间迁移。特别地,相同架构网络间的可迁移性比其他情况更为显著。此外,叠加异质扰动往往能带来更好的迁移性能,这为黑盒对抗攻击提供了一种有效方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.08603,
  title  = {Adversarial Examples for Semantic Segmentation and Object Detection},
  author = {Cihang Xie and Jianyu Wang and Zhishuai Zhang and Yuyin Zhou and Lingxi Xie and Alan Yuille},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.08603},
  year   = {2017}
}

备注

To appear in ICCV 2017