Anomaly detection (AD) in surface inspection is an essential yet challenging task in manufacturing due to the quantity imbalance problem of scarce abnormal data. To overcome the above, a reconstruction encoder-decoder (ED) such as autoencoder or U-Net which is trained with only anomaly-free samples is widely adopted, in the hope that unseen abnormals should yield a larger reconstruction error than normal. Over the past years, researches on self-supervised reconstruction-by-inpainting have been reported. They mask out suspected defective regions for inpainting in order to make them invisible to the reconstruction ED to deliberately cause inaccurate reconstruction for abnormals. However, their limitation is multiple random masking to cover the whole input image due to defective regions not being known in advance. We propose a novel reconstruction-by-inpainting method dubbed Excision and Recovery (EAR) that features single deterministic masking. For this, we exploit a pre-trained spatial attention model to predict potential suspected defective regions that should be masked out. We also employ a variant of U-Net as our ED to further limit the reconstruction ability of the U-Net model for abnormals, in which skip connections of different layers can be selectively disabled. In the training phase, all the skip connections are switched on to fully take the benefits from the U-Net architecture. In contrast, for inferencing, we only keep deeper skip connections with shallower connections off. We validate the effectiveness of EAR using an MNIST pre-trained attention for a commonly used surface AD dataset, KolektorSDD2. The experimental results show that EAR achieves both better AD performance and higher throughput than state-of-the-art methods. We expect that the proposed EAR model can be widely adopted as training and inference strategies for AD purposes.


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