3 个月前

半监督多模态语义分割中的模态缺失鲁棒性

半监督多模态语义分割中的模态缺失鲁棒性

摘要

利用多种空间模态已被证明有助于提升语义分割的性能。然而,在实际应用中仍存在若干尚未解决的挑战:(a)提高标签使用效率;(b)增强模型在测试阶段模态缺失这一现实场景下的鲁棒性。为应对这些挑战,我们首先提出一种简单而高效的多模态融合机制——Linear Fusion,该方法在监督信息有限的情况下,仍能超越当前最先进的多模态模型。其次,我们提出M3L:用于掩码模态学习的多模态教师框架(Multi-modal Teacher for Masked Modality Learning),这是一个半监督学习框架,不仅能提升多模态分割性能,还能利用未标注数据增强模型对真实场景中模态缺失情况的鲁棒性。我们首次构建了面向半监督多模态语义分割的基准测试集,并报告了模型在模态缺失情况下的鲁棒性表现。实验结果表明,我们的方法在鲁棒性mIoU指标上相较最先进基线实现了最高达10%的绝对提升。相关代码已开源,地址为:https://github.com/harshm121/M3L。

代码仓库

harshm121/m3l
官方
pytorch
GitHub 中提及

基准测试

基准方法指标
semantic-segmentation-on-stanford2d3d-rgbdLinear Fusion (Segformer B2)
mIoU: 57.16
semantic-segmentation-on-sun-rgbdDFormer-L
Mean IoU (test): 48.17
semi-supervised-semantic-segmentation-on-2dM3L (Linear Fusion B2)
mIoU (0.1% labels): 40.05
mIoU (0.2% labels): 44.62
mIoU (1% labels): 49.28
semi-supervised-semantic-segmentation-on-32M3L (Linear Fusion - Segformer B2)
MM-Robust mIoU (0.1% labels): 41.36
mIoU (0.1% labels): 44.1
semi-supervised-semantic-segmentation-on-32Mean Teacher (Linear Fusion - Segformer B2)
mIoU (0.1% labels): 41.7

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