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对抗鲁棒 CLIP 模型可诱导更好的(鲁棒)感知度量

计算机视觉与模式识别 2025-02-18 v1 机器学习

摘要

感知相似性的度量是计算机视觉中的关键工具。近年来,基于从大规模且多样化训练集中提取特征(例如 CLIP)的感知度量变得流行。同时,这些从神经网络特征中提取的度量并不具备对抗鲁棒性。本文我们展示,通过无监督对抗微调获得的对抗鲁棒 CLIP 模型(称为 R-CLIPF_\textrm{F})可诱导更好的且对抗鲁棒的感知度量,能够在零样本设置下超越现有度量,进一步在微调后与最先进的度量保持一致。此外,我们的感知度量在相关任务上也表现出强性能,例如鲁棒图像到图像检索,这在应用于“不适合工作”(NSFW)内容检测和数据集筛选时尤为重要。当标准感知度量面临小扰动即可被攻击而完全破坏 NSFW 检测时,我们的鲁棒感知度量在受攻击时仍保持高准确率,而对未受扰动的图像表现类似。最后,由鲁棒 CLIP 模型诱导的感知度量具有更高的可解释性:特征反转可显示哪些图像被视为相似,而文本反转可查找与给定提示相关联的图像。这也允许我们可视化 CLIP 模型所学习的丰富视觉概念,包括记忆中的人物、绘画和复杂查询。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.11725,
  title  = {Adversarially Robust CLIP Models Can Induce Better (Robust) Perceptual Metrics},
  author = {Francesco Croce and Christian Schlarmann and Naman Deep Singh and Matthias Hein},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.11725},
  year   = {2025}
}

备注

This work has been accepted for publication in the IEEE Conference on Secure and Trustworthy Machine Learning (SaTML). The final version will be available on IEEE Xplore