Surface anomaly detection is a vital component in manufacturing inspection. Reconstructive anomaly detection methods restore the normal appearance of an object, ideally modifying only the anomalous regions. Due to the limitations of commonly used reconstruction architectures, the produced reconstructions are often poor and either still contain anomalies or lack details in anomaly-free regions. Recent reconstructive methods adopt diffusion models, however with the standard diffusion process the problems are not adequately addressed. We propose a novel transparency-based diffusion process, where the transparency of anomalous regions is progressively increased, restoring their normal appearance accurately and maintaining the appearance of anomaly-free regions without loss of detail. We propose TRANSparency DifFUSION (TransFusion), a discriminative anomaly detection method that implements the proposed diffusion process, enabling accurate downstream anomaly detection. TransFusion achieves state-of-the-art performance on both the VisA and the MVTec AD datasets, with an image-level AUROC of 98.5% and 99.2%, respectively.


翻译:表面异常检测是制造检验中的一个关键组成部分。重构式异常检测方法旨在恢复物体的正常外观,理想情况下仅修改异常区域。由于常用重构架构的局限性,生成的重构结果往往质量较差,要么仍包含异常,要么在无异常区域缺乏细节。近期的重构方法采用了扩散模型,然而标准扩散过程并未充分解决这些问题。我们提出了一种新颖的基于透明度的扩散过程,其中异常区域的透明度逐渐增加,从而精确恢复其正常外观,同时保持无异常区域外观的细节不丢失。我们提出了TRANSparency DifFUSION(TransFusion),这是一种判别式异常检测方法,实现了所提出的扩散过程,从而支持精确的下游异常检测。TransFusion在VisA和MVTec AD数据集上均取得了最先进的性能,图像级AUROC分别达到98.5%和99.2%。

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在数据挖掘中,异常检测(英语:anomaly detection)对不符合预期模式或数据集中其他项目的项目、事件或观测值的识别。通常异常项目会转变成银行欺诈、结构缺陷、医疗问题、文本错误等类型的问题。异常也被称为离群值、新奇、噪声、偏差和例外。 特别是在检测滥用与网络入侵时,有趣性对象往往不是罕见对象,但却是超出预料的突发活动。这种模式不遵循通常统计定义中把异常点看作是罕见对象,于是许多异常检测方法(特别是无监督的方法)将对此类数据失效,除非进行了合适的聚集。相反,聚类分析算法可能可以检测出这些模式形成的微聚类。 有三大类异常检测方法。[1] 在假设数据集中大多数实例都是正常的前提下,无监督异常检测方法能通过寻找与其他数据最不匹配的实例来检测出未标记测试数据的异常。监督式异常检测方法需要一个已经被标记“正常”与“异常”的数据集,并涉及到训练分类器(与许多其他的统计分类问题的关键区别是异常检测的内在不均衡性)。半监督式异常检测方法根据一个给定的正常训练数据集创建一个表示正常行为的模型,然后检测由学习模型生成的测试实例的可能性。
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