3 个月前

AltUB:用于异常检测的归一化流基础分布交替训练方法

AltUB:用于异常检测的归一化流基础分布交替训练方法

摘要

近年来,由于异常数据数量有限,无监督异常检测在多个实际应用领域中受到广泛关注。其中一种主流方法是归一化流(normalizing flow),其核心思想是通过可逆变换将复杂的图像分布映射至简单分布(如标准正态分布 $ \mathcal{N}(0, I) $)。事实上,基于归一化流的算法(如 FastFlow 和 CFLOW-AD)在无监督异常检测任务中已达到当前最优性能。然而,我们发现这些算法在实际应用中通常并非将正常图像映射至 $ \mathcal{N}(0, I) $,而是转换为某种任意的正常分布。此外,其性能往往表现出不稳定性,这对无监督任务而言尤为关键,因为缺乏可用于验证的数据。为突破上述局限,我们提出一种简洁有效的解决方案——AltUB,该方法引入交替训练机制,动态优化归一化流的基分布,以提升异常检测的稳定性。实验结果表明,AltUB显著增强了归一化流在异常检测任务中的性能稳定性。更重要的是,该方法在 MVTec AD 数据集上的异常分割任务中取得了新的最先进性能,达到 98.8% 的 AUROC。

基准测试

基准方法指标
anomaly-detection-on-btadFastFlow+AltUB
Segmentation AUROC: 98.2
anomaly-detection-on-mvtec-adFastFlow+AltUB
Segmentation AUROC: 98.83
anomaly-detection-on-mvtec-adCFLOW-AD+AltUB
Detection AUROC: 99.4
Segmentation AUROC: 98.5

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