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Robo-SGG:利用布局规范化与恢复提升稳健场景图生成

计算机视觉与模式识别 2025-12-05 v2 人工智能

摘要

本文提出Robo-SGG,一个用于稳健场景图生成(SGG)的即插即用模块。不同于标准SGG,稳健场景图生成旨在对多样化的受损图像进行推断,其核心挑战在于干净图像与受损图像之间的域迁移。现有SGG方法因视觉特征偏移(例如损坏干扰或遮挡)而表现下降。为获取稳健的视觉特征,我们利用布局信息表示图像的全局结构,这种信息对域迁移具有鲁棒性,以增强SGG方法在受损情况下的稳健性。具体而言,我们采用实例规范化(IN)来缓解域特定的变异,并通过提出的布局导向恢复(Layout-Oriented Restitution)来恢复稳健的结构特征(即对象之间的位置和语义关系)。此外,在受损图像上,我们引入布局嵌入编码器(Layout-Embedded Encoder, LEE),通过门控机制自适应地融合布局和视觉特征,增强对象和谓词的位置和语义表示的稳健性。值得注意的是,我们提出的Robo-SGG模块被设计为即插即用组件,可轻松集成到任何基础SGG模型中。大量实验表明,通过将最先进的方法集成到我们提出的Robo-SGG中,在VG-C基准测试的PredCls、SGCls和SGDet任务中,mR@50分别提高了6.3%、11.1%和8.0%,并在场景图生成基准测试(VG-C和GQA-C)中实现了新的最佳性能。我们将发布源代码和模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.12606,
  title  = {Robo-SGG: Exploiting Layout-Oriented Normalization and Restitution Can Improve Robust Scene Graph Generation},
  author = {Changsheng Lv and Zijian Fu and Mengshi Qi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.12606},
  year   = {2025}
}