Previous work has shown that well-crafted adversarial perturbations can threaten the security of video recognition systems. Attackers can invade such models with a low query budget when the perturbations are semantic-invariant, such as StyleFool. Despite the query efficiency, the naturalness of the minutia areas still requires amelioration, since StyleFool leverages style transfer to all pixels in each frame. To close the gap, we propose LocalStyleFool, an improved black-box video adversarial attack that superimposes regional style-transfer-based perturbations on videos. Benefiting from the popularity and scalably usability of Segment Anything Model (SAM), we first extract different regions according to semantic information and then track them through the video stream to maintain the temporal consistency. Then, we add style-transfer-based perturbations to several regions selected based on the associative criterion of transfer-based gradient information and regional area. Perturbation fine adjustment is followed to make stylized videos adversarial. We demonstrate that LocalStyleFool can improve both intra-frame and inter-frame naturalness through a human-assessed survey, while maintaining competitive fooling rate and query efficiency. Successful experiments on the high-resolution dataset also showcase that scrupulous segmentation of SAM helps to improve the scalability of adversarial attacks under high-resolution data.


翻译:先前研究表明,精心设计的对抗性扰动可威胁视频识别系统的安全性。当扰动具有语义不变性时(如StyleFool攻击),攻击者仅需少量查询即可入侵此类模型。尽管查询效率较高,但StyleFool对每帧所有像素进行风格迁移的处理方式,使得微观细节区域的自然度仍有待改善。为弥补这一不足,我们提出LocalStyleFool——一种改进的黑盒视频对抗攻击方法,通过叠加基于区域风格迁移的扰动实现攻击。得益于分割一切模型(SAM)的普适性与可扩展性,我们首先依据语义信息提取不同区域,继而通过视频流对其进行追踪以维持时序一致性。随后,基于迁移梯度信息与区域面积的关联准则选取若干区域,为其添加基于风格迁移的扰动,最后通过微调扰动使风格化视频具有对抗性。通过人工评测调查,我们证明LocalStyleFool可同时提升帧内与帧间自然度,同时保持具有竞争力的欺骗率与查询效率。在高分辨率数据集上的成功实验进一步表明,SAM的精细化分割有助于提升对抗攻击在高分辨率数据下的可扩展性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年4月26日
VIP会员
最新内容
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
2+阅读 · 7月27日
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
4+阅读 · 7月27日
《防空交战流程的概率建模研究》
专知会员服务
6+阅读 · 7月27日
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
6+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
9+阅读 · 7月26日
《反无人机交战场景下的战斗归零研究》
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员