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线索引入:利用分布外数据的半监督细粒度视觉分类

计算机视觉与模式识别 2021-12-07 v1

摘要

尽管细粒度视觉分类(FGVC)已取得巨大进展,当前方法仍严重依赖需要大量专家标注的全监督范式。半监督学习(SSL)技术从未标注数据中获取知识,提供了一条重要前进路径,并在粗粒度问题上展现出巨大潜力。然而,现有SSL范式大多假设无标注数据为分布内(即类别对齐)数据,这阻碍了它们在FGVC上被重新提出时的有效性。本文提出一种新颖设计,专门旨在使分布外数据服务于半监督FGVC,即“将它们引入线索”。我们基于一个重要假设:所有细粒度类别自然遵循层级结构(例如涵盖所有鸟类的“Aves”系统发育树)。由此,我们不再对单个样本进行操作,而是将该树结构内的样本关系预测作为SSL的优化目标。此外,我们进一步引入了由这些树结构独特带来的两种策略,以实现样本间一致性正则化和可靠的伪关系。实验结果表明:(i)所提方法对分布外数据具有良好的鲁棒性;(ii)它可与已有方法结合,提升其性能从而取得最先进(state-of-the-art)结果。代码见 https://github.com/PRIS-CV/RelMatch。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.02825,
  title  = {Clue Me In: Semi-Supervised FGVC with Out-of-Distribution Data},
  author = {Ruoyi Du and Dongliang Chang and Zhanyu Ma and Yi-Zhe Song and Jun Guo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02825},
  year   = {2021}
}