Most existing weakly supervised semantic segmentation (WSSS) methods rely on Class Activation Mapping (CAM) to extract coarse class-specific localization maps using image-level labels. Prior works have commonly used an off-line heuristic thresholding process that combines the CAM maps with off-the-shelf saliency maps produced by a general pre-trained saliency model to produce more accurate pseudo-segmentation labels. We propose AuxSegNet+, a weakly supervised auxiliary learning framework to explore the rich information from these saliency maps and the significant inter-task correlation between saliency detection and semantic segmentation. In the proposed AuxSegNet+, saliency detection and multi-label image classification are used as auxiliary tasks to improve the primary task of semantic segmentation with only image-level ground-truth labels. We also propose a cross-task affinity learning mechanism to learn pixel-level affinities from the saliency and segmentation feature maps. In particular, we propose a cross-task dual-affinity learning module to learn both pairwise and unary affinities, which are used to enhance the task-specific features and predictions by aggregating both query-dependent and query-independent global context for both saliency detection and semantic segmentation. The learned cross-task pairwise affinity can also be used to refine and propagate CAM maps to provide better pseudo labels for both tasks. Iterative improvement of segmentation performance is enabled by cross-task affinity learning and pseudo-label updating. Extensive experiments demonstrate the effectiveness of the proposed approach with new state-of-the-art WSSS results on the challenging PASCAL VOC and MS COCO benchmarks.


翻译:现有的弱监督语义分割(WSSS)方法大多依赖类激活映射(CAM),利用图像级标签提取粗粒度的类别级定位图。先前工作通常采用离线启发式阈值处理流程,将CAM图与通用预训练显著性模型生成的现成显著性图相结合,以生成更准确的伪分割标签。我们提出AuxSegNet+,一种弱监督辅助学习框架,旨在探索这些显著性图中的丰富信息以及显著性检测与语义分割之间的显著跨任务关联。在提出的AuxSegNet+中,显著性检测和多标签图像分类作为辅助任务,仅使用图像级真实标签来提升主要任务——语义分割的性能。我们还提出了一种跨任务亲和度学习机制,从显著性特征图和分割特征图中学习像素级亲和度。具体地,我们设计了一个跨任务双亲和度学习模块,用于同时学习成对亲和度和一元亲和度,通过聚合查询依赖和查询无关的全局上下文来增强任务特定特征和预测,从而同时提升显著性检测和语义分割的性能。学习到的跨任务成对亲和度还可用于优化和传播CAM图,为两个任务提供更优的伪标签。通过跨任务亲和度学习与伪标签更新,实现了分割性能的迭代提升。大量实验表明,所提方法在具有挑战性的PASCAL VOC和MS COCO基准测试上取得了新的WSSS最优结果,验证了其有效性。

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
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 · 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
2+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
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15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
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
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 · 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
2+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员