Visual anomaly detection is an important and challenging problem in the field of machine learning and computer vision. This problem has attracted a considerable amount of attention in relevant research communities. Especially in recent years, the development of deep learning has sparked an increasing interest in the visual anomaly detection problem and brought a great variety of novel methods. In this paper, we provide a comprehensive survey of the classical and deep learning-based approaches for visual anomaly detection in the literature. We group the relevant approaches in view of their underlying principles and discuss their assumptions, advantages, and disadvantages carefully. We aim to help the researchers to understand the common principles of visual anomaly detection approaches and identify promising research directions in this field.


翻译:视觉异常是机器学习和计算机视觉领域的一个重要和具有挑战性的问题,这个问题已引起有关研究界的大量关注,特别是近年来,深层次学习的发展已引起人们对视觉异常现象探测问题的日益关注,并带来了各种新颖的方法。在本文件中,我们全面调查了在文献中发现视觉异常现象的古典和深层次的学习方法。我们根据相关方法的基本原则,对相关方法进行分组,并认真讨论其假设、优缺点。我们的目标是帮助研究人员了解视觉异常现象探测方法的共同原则,并找出该领域有希望的研究方向。

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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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