Domain generalization (DG) is a principal task to evaluate the robustness of computer vision models. Many previous studies have used normalization for DG. In normalization, statistics and normalized features are regarded as style and content, respectively. However, it has a content variation problem when removing style because the boundary between content and style is unclear. This study addresses this problem from the frequency domain perspective, where amplitude and phase are considered as style and content, respectively. First, we verify the quantitative phase variation of normalization through the mathematical derivation of the Fourier transform formula. Then, based on this, we propose a novel normalization method, PCNorm, which eliminates style only as the preserving content through spectral decomposition. Furthermore, we propose advanced PCNorm variants, CCNorm and SCNorm, which adjust the degrees of variations in content and style, respectively. Thus, they can learn domain-agnostic representations for DG. With the normalization methods, we propose ResNet-variant models, DAC-P and DAC-SC, which are robust to the domain gap. The proposed models outperform other recent DG methods. The DAC-SC achieves an average state-of-the-art performance of 65.6% on five datasets: PACS, VLCS, Office-Home, DomainNet, and TerraIncognita.


翻译:领域泛化(DG)是评估计算机视觉模型鲁棒性的核心任务。先前研究多采用归一化方法处理领域泛化问题,其中统计特征与归一化特征分别被视为风格特征与内容特征。然而,由于内容与风格的界限模糊,传统归一化方法在去除风格特征时会产生内容变异问题。本研究从频域视角切入该问题,将振幅与相位分别视为风格特征与内容特征。首先,通过傅里叶变换公式的数学推导,定量验证了归一化过程中的相位变化。在此基础上,提出新型归一化方法PCNorm,该方法通过谱分解仅去除风格特征而保留内容特征。进一步,我们提出PCNorm的进阶变体CCNorm与SCNorm,分别调节内容与风格特征的变化程度,从而学习领域无关表征以实现领域泛化。基于上述归一化方法,我们提出ResNet变体模型DAC-P与DAC-SC,其对领域差异具有鲁棒性。所提模型性能超越现有领域泛化方法,其中DAC-SC在PACS、VLCS、Office-Home、DomainNet与TerraIncognita五个数据集上达到平均65.6%的最新最优性能。

1
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
50+阅读 · 2020年2月26日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月7日
Arxiv
17+阅读 · 2021年7月18日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
2+阅读 · 42分钟前
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
0+阅读 · 52分钟前
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
0+阅读 · 今天7:14
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
10+阅读 · 6月10日
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
9+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
16+阅读 · 6月10日
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
50+阅读 · 2020年2月26日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
开源书:PyTorch深度学习起步
专知会员服务
51+阅读 · 2019年10月11日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员