Unsupervised domain adaptation (UDA) and domain generalization (DG) enable machine learning models trained on a source domain to perform well on unlabeled or even unseen target domains. As previous UDA&DG semantic segmentation methods are mostly based on outdated networks, we benchmark more recent architectures, reveal the potential of Transformers, and design the DAFormer network tailored for UDA&DG. It is enabled by three training strategies to avoid overfitting to the source domain: While (1) Rare Class Sampling mitigates the bias toward common source domain classes, (2) a Thing-Class ImageNet Feature Distance and (3) a learning rate warmup promote feature transfer from ImageNet pretraining. As UDA&DG are usually GPU memory intensive, most previous methods downscale or crop images. However, low-resolution predictions often fail to preserve fine details while models trained with cropped images fall short in capturing long-range, domain-robust context information. Therefore, we propose HRDA, a multi-resolution framework for UDA&DG, that combines the strengths of small high-resolution crops to preserve fine segmentation details and large low-resolution crops to capture long-range context dependencies with a learned scale attention. DAFormer and HRDA significantly improve the state-of-the-art UDA&DG by more than 10 mIoU on 5 different benchmarks. The implementation is available at https://github.com/lhoyer/HRDA.


翻译:无监督域自适应(UDA)与域泛化(DG)使在源域上训练的机器学习模型能够在未标注甚至未见的目标域上取得良好表现。由于先前UDA&DG语义分割方法大多基于过时网络架构,我们针对更现代的网络结构进行基准测试,揭示了Transformer的潜力,并设计了专用于UDA&DG的DAFormer网络。该网络通过三种训练策略避免对源域的过拟合:(1)稀有类别采样缓解了对常见源域类别的偏向;(2)物体类ImageNet特征距离与(3)学习率预热促进了ImageNet预训练的特征迁移。由于UDA&DG通常需要大量GPU显存,多数先前方法对图像进行降采样或裁剪处理。然而,低分辨率预测往往难以保留精细细节,而基于裁剪图像训练的模型则缺乏捕获长程域鲁棒上下文信息的能力。为此,我们提出适用于UDA&DG的多分辨率框架HRDA,该框架结合小尺寸高分辨率裁剪块以保留精细分割细节,同时利用大尺寸低分辨率裁剪块通过可学习的尺度注意力捕获长程上下文依赖。DAFormer与HRDA在5个不同基准测试中将UDA&DG的最优性能显著提升了超过10个mIoU。实现代码已开源至https://github.com/lhoyer/HRDA。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
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
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
36+阅读 · 2019年10月11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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17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 · 2013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
Arxiv
11+阅读 · 2022年3月16日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月29日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月10日
VIP会员
最新内容
超越网格:作战环境对炮兵的影响
专知会员服务
2+阅读 · 5月31日
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
6+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
7+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
19+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
专知会员服务
10+阅读 · 5月30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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
相关基金
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 · 2013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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员