Current semi-supervised object detection (SSOD) algorithms typically assume class balanced datasets (PASCAL VOC etc.) or slightly class imbalanced datasets (MS-COCO, etc). This assumption can be easily violated since real world datasets can be extremely class imbalanced in nature, thus making the performance of semi-supervised object detectors far from satisfactory. Besides, the research for this problem in SSOD is severely under-explored. To bridge this research gap, we comprehensively study the class imbalance problem for SSOD under more challenging scenarios, thus forming the first experimental setting for class imbalanced SSOD (CI-SSOD). Moreover, we propose a simple yet effective gradient-based sampling framework that tackles the class imbalance problem from the perspective of two types of confirmation biases. To tackle confirmation bias towards majority classes, the gradient-based reweighting and gradient-based thresholding modules leverage the gradients from each class to fully balance the influence of the majority and minority classes. To tackle the confirmation bias from incorrect pseudo labels of minority classes, the class-rebalancing sampling module resamples unlabeled data following the guidance of the gradient-based reweighting module. Experiments on three proposed sub-tasks, namely MS-COCO, MS-COCO to Object365 and LVIS, suggest that our method outperforms current class imbalanced object detectors by clear margins, serving as a baseline for future research in CI-SSOD. Code will be available at https://github.com/nightkeepers/CI-SSOD.


翻译:当前半监督目标检测算法通常假设数据集类别平衡或轻度不平衡。这一假设在现实场景中极易被违反,因真实世界数据集常呈现极端类别不平衡特性,导致半监督目标检测器性能远未达到理想水平。此外,该问题在半监督目标检测领域的研究严重不足。为弥合这一研究空白,我们系统研究了更具挑战性场景下的半监督目标检测类别不平衡问题,首次构建了类别不平衡半监督目标检测实验范式。同时,我们提出了一种简洁高效的基于梯度的采样框架,从两类确认偏差角度解决类别不平衡问题。针对多数类确认偏差,梯度重加权模块与梯度阈值化模块通过利用各类别梯度充分平衡多数类与少数类的影响力。针对少数类错误伪标签引发的确认偏差,类别重平衡采样模块遵循梯度重加权模块的指引对无标签数据重采样。在MS-COCO、MS-COCO至Object365迁移及LVIS三个子任务上的实验表明,本方法显著超越现有类别不平衡目标检测器,可作为该领域未来研究的基准。相关代码开源于https://github.com/nightkeepers/CI-SSOD。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
18+阅读 · 2017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
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
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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年5月2日
Arxiv
17+阅读 · 2018年4月2日
VIP会员
最新内容
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
7+阅读 · 今天12:11
《强化学习数学基础》
专知会员服务
4+阅读 · 今天12:07
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
《无人机革命:来自俄乌战场的启示》(报告)
专知会员服务
9+阅读 · 今天6:48
《实现联合作战能力所需的技术》58页报告
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:30
以色列运用人工智能优化空袭警报系统
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:20
以色列在多条战线部署AI智能体
专知会员服务
7+阅读 · 今天6:12
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
18+阅读 · 2017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
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
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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员