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基于对比学习提示的无监督持续异常检测

计算机视觉与模式识别 2024-01-03 v1 机器学习

摘要

具有增量训练的无监督异常检测 (UAD) 在工业制造中至关重要,因为不可预测的缺陷使得获取足够的标注数据变得不可行。然而,持续学习方法主要依赖于监督标注,而由于缺乏监督,其在 UAD 中的应用受到限制。当前的 UAD 方法依次为不同类别训练单独的模型,导致灾难性遗忘和沉重的计算负担。为解决这一问题,我们引入了一种名为 UCAD 的新型无监督持续异常检测框架,通过对比学习的提示赋予 UAD 持续学习能力。在提出的 UCAD 中,我们设计了一个持续提示模块 (CPM),利用简洁的关键 - 提示 - 知识记忆库,使用特定任务的“正常”知识来指导任务不变的“异常”模型预测。此外,设计了基于结构的对比学习 (SCL) 并与 Segment Anything Model (SAM) 结合,以改进提示学习和异常分割结果。具体而言,通过将 SAM 的掩码视为结构,我们将同一掩码内的特征拉近并将其他特征推远,以获得通用的特征表示。我们进行了全面的实验,并在无监督持续异常检测和分割方面建立了基准,表明我们的方法显著优于异常检测方法,即使是在带有排练训练的情况下。代码将在 https://github.com/shirowalker/UCAD 提供。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.01010,
  title  = {Unsupervised Continual Anomaly Detection with Contrastively-learned Prompt},
  author = {Jiaqi Liu and Kai Wu and Qiang Nie and Ying Chen and Bin-Bin Gao and Yong Liu and Jinbao Wang and Chengjie Wang and Feng Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01010},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by AAAI 2024