Unsupervised domain adaptation (UDA) for semantic segmentation aims to transfer the pixel-wise knowledge from the labeled source domain to the unlabeled target domain. However, current UDA methods typically assume a shared label space between source and target, limiting their applicability in real-world scenarios where novel categories may emerge in the target domain. In this paper, we introduce Open-Set Domain Adaptation for Semantic Segmentation (OSDA-SS) for the first time, where the target domain includes unknown classes. We identify two major problems in the OSDA-SS scenario as follows: 1) the existing UDA methods struggle to predict the exact boundary of the unknown classes, and 2) they fail to accurately predict the shape of the unknown classes. To address these issues, we propose Boundary and Unknown Shape-Aware open-set domain adaptation, coined BUS. Our BUS can accurately discern the boundaries between known and unknown classes in a contrastive manner using a novel dilation-erosion-based contrastive loss. In addition, we propose OpenReMix, a new domain mixing augmentation method that guides our model to effectively learn domain and size-invariant features for improving the shape detection of the known and unknown classes. Through extensive experiments, we demonstrate that our proposed BUS effectively detects unknown classes in the challenging OSDA-SS scenario compared to the previous methods by a large margin. The code is available at https://github.com/KHU-AGI/BUS.


翻译:语义分割的无监督领域自适应旨在将像素级知识从带标签的源领域迁移到无标签的目标领域。然而,现有的无监督领域自适应方法通常假设源领域与目标领域共享相同的标签空间,这限制了其在现实场景中的应用,因为目标领域中可能出现新的类别。本文首次提出开放集语义分割领域自适应,其中目标领域包含未知类别。我们指出该场景下存在两个主要问题:1)现有无监督领域自适应方法难以准确预测未知类别的边界;2)这些方法无法精确预测未知类别的形状。为解决这些问题,我们提出了边界与未知形状感知的开放集领域自适应方法,简称BUS。该方法通过一种新颖的基于膨胀-腐蚀的对比损失,以对比方式精确区分已知与未知类别之间的边界。此外,我们提出了OpenReMix——一种新的领域混合增强方法,能够引导模型有效学习领域和尺度不变特征,从而提升已知与未知类别的形状检测能力。通过大量实验,我们证明所提出的BUS方法在具有挑战性的开放集语义分割场景中,较以往方法能显著提升未知类别的检测性能。代码已发布于https://github.com/KHU-AGI/BUS。

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
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
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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
3+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
1+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
Domain Representation for Knowledge Graph Embedding
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
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
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
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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
3+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
1+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