The recent rapid development of deep learning has laid a milestone in visual anomaly detection (VAD). In this paper, we provide a comprehensive review of deep learning-based visual anomaly detection techniques, from the perspectives of neural network architectures, levels of supervision, loss functions, metrics and datasets. In addition, we extract the new setting from industrial manufacturing and review the current VAD approaches under our proposed our new setting. Moreover, we highlight several opening challenges for visual anomaly detection. The merits and downsides of representative network architectures under varying supervision are discussed. Finally, we summarize the research findings and point out future research directions. More resources are available at https://github.com/M-3LAB/awesome-industrial-anomaly-detection


翻译:最近深层学习的迅速发展在视觉异常现象探测(VAD)方面树立了一个里程碑。在本文件中,我们从神经网络结构、监督水平、损失功能、度量和数据集的角度,全面审查了深层次的基于学习的视觉异常现象探测技术。此外,我们从工业制造中提取新的环境,并根据我们提出的新环境审查目前的VAD方法。此外,我们强调视觉异常现象探测方面的一些开场挑战。我们讨论了不同监督下具有代表性的网络结构的优点和缺点。最后,我们总结了研究结果,并指出了未来的研究方向。在https://github.com/M-3LAB/aweome-industry-anomaly-detection上可以找到更多的资源。

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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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