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Omni-AD:用于多类异常检测的全局与局部特征重建学习

计算机视觉与模式识别 2025-03-31 v2

摘要

在多类无监督异常检测(MUAD)中,基于重建的方法学习将输入图像映射到正常模式以识别异常像素。然而,这种策略在 decoder 未能捕获正常模式时容易陷入已知的 "learning shortcut" 问题,即对正常和异常样本进行naive重建。为解决此问题,我们提出在全局和局部层面学习输入特征,迫使网络更全面地记忆正常模式。具体而言,我们设计了一个两分支的 decoder 块,命名为 Omni-block。一个分支对应全局特征学习,我们序列化两个 self-attention 块,但用 learnable tokens 替换 query 和 (key, value),从而简洁且彻底地捕获正常模式的全局特征。局部分支由 depth-separable convolutions 组成,其局部性质使其能够有效且高效地学习正常模式的局部特征。通过堆叠 Omni-block,我们构建了一个框架 Omni-AD 来学习不同粒度的正常模式并逐步重建它们。在针对公共异常检测基准进行的全面实验表明,我们的方法在 MUAD 中超越了 state-of-the-art 方法。代码可在 https://github.com/easyoo/Omni-AD.git 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.21125,
  title  = {Omni-AD: Learning to Reconstruct Global and Local Features for Multi-class Anomaly Detection},
  author = {Jiajie Quan and Ao Tong and Yuxuan Cai and Xinwei He and Yulong Wang and Yang Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21125},
  year   = {2025}
}