基于强化学习的自适应数据增强提高深度伪造检测效果
计算机视觉与模式识别
2025-11-11 v1 密码学与安全
摘要
深度伪造检测器的泛化能力对于实际应用至关重要。通过合成假脸生成的数据增强有效提升了泛化能力,但当前的最先进方法依赖于固定策略——这引出了一个关键问题:单一静态增强策略是否足够,还是说伪造特征的多样性需要动态方法?我们认为现有方法忽略了真实伪造日益复杂的特征(例如面部变形、表情操纵),而固定策略无法完全模拟。为此,我们提出了 CRDA (Curriculum Reinforcement-Learning Data Augmentation),一个新型框架,引导检测器从简单到复杂逐步掌握多域伪造特征。CRDA 通过一个可配置的伪造操作池合成增强样本,并动态生成针对检测器当前学习状态的对抗样本。我们的核心方法是将强化学习 (RL) 与因果推断集成。RL 代理根据检测器性能动态选择增强动作,以高效探索广泛的增强空间,适应日益具备挑战性的伪造。同时,代理引入动作空间的变异,以引导生成异构的伪造模式,受因果推断指导,以缓解虚假关联——抑制任务无关偏差并聚焦于因果不变特征。该集成确保通过将合成增强模式与模型所学习的表征解耦,实现稳健的泛化。大量实验表明,我们的方法在深度伪造检测器的泛化能力方面显著优于领先方法,在多个跨域数据集上均取得优异成绩。
引用
@article{arxiv.2511.07051,
title = {Improving Deepfake Detection with Reinforcement Learning-Based Adaptive Data Augmentation},
author = {Yuxuan Zhou and Tao Yu and Wen Huang and Yuheng Zhang and Tao Dai and Shu-Tao Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.07051},
year = {2025}
}