Object detectors have emerged as an indispensable module in modern computer vision systems. Their vulnerability to adversarial attacks thus become a vital issue to consider. In this work, we propose DPatch, a adversarial-patch-based attack towards mainstream object detectors (i.e., Faster R-CNN and YOLO). Unlike the original adversarial patch that only manipulates image-level classifier, our DPatch simultaneously optimizes the bounding box location and category targets so as to disable their predictions. Compared to prior works, DPatch has several appealing properties: (1) DPatch can perform both untargeted and targeted effective attacks, degrading the mAP of Faster R-CNN and YOLO from 70.0% and 65.7% down to below 1% respectively; (2) DPatch is small in size and its attacking effect is location-independent, making it very practical to implement real-world attacks; (3) DPatch demonstrates great transferability between different detector architectures. For example, DPatch that is trained on Faster R-CNN can effectively attack YOLO, and vice versa. Extensive evaluations imply that DPatch can perform effective attacks under black-box setup, i.e., even without the knowledge of the attacked network's architectures and parameters. The successful realization of DPatch also illustrates the intrinsic vulnerability of the modern detector architectures to such patch-based adversarial attacks.


翻译:在现代计算机视觉系统中,天体探测器已成为一个不可或缺的模块。 面对对抗性攻击,它们的脆弱性因此成为需要考虑的重要问题。 在这项工作中,我们建议DPatch, 即对主流物体探测器(即快速 R-CNN 和 YOLO)进行对抗性攻击。 与最初只操控图像级分类器的对立面补丁不同,我们的DPatch同时优化了捆绑框的位置和分类目标,从而使其无法进行预测。 与先前的工程相比,DPatch具有若干吸引人的特性:(1) DPatch能够实施非针对性和有针对性的有效攻击,使快速R-CNN和YOLO的MAP分别从70.0%和65.7%降低到1%以下;(2) DPatch规模小,其攻击效果取决于位置,因此实施真实世界级攻击非常实用;(3) DPatch同时优化了不同探测器结构之间的巨大可转移性,以便使其无法进行预测。 例如, 接受过快速R-CN基础训练的DPatch可以有效攻击YOLO,反之亦然。 广泛的评价意味着DPatch能够根据黑箱的内在识别结构进行有效的攻击。

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