Computer vision systems are increasingly adopted in modern logistics operations, including the estimation of trailer occupancy for planning, routing, and billing. Although effective, such systems may be vulnerable to physical adversarial attacks, particularly adversarial patches that can be printed and placed on interior surfaces. In this work, we study the feasibility of such attacks on a convolutional cargo-occupancy classifier using fully simulated 3D environments. Using Mitsuba 3 for differentiable rendering, we optimize patch textures across variations in geometry, lighting, and viewpoint, and compare their effectiveness to a 2D compositing baseline. Our experiments demonstrate that 3D-optimized patches achieve high attack success rates, especially in a denial-of-service scenario (empty to full), where success reaches 84.94 percent. Concealment attacks (full to empty) prove more challenging but still reach 30.32 percent. We analyze the factors influencing attack success, discuss implications for the security of automated logistics pipelines, and highlight directions for strengthening physical robustness. To our knowledge, this is the first study to investigate adversarial patch attacks for cargo-occupancy estimation in physically realistic, fully simulated 3D scenes.


翻译:计算机视觉系统在现代物流作业中的应用日益广泛,包括用于规划、路径选择和计费的拖车占用率估计。尽管此类系统效果显著,但它们可能易受物理对抗性攻击的影响,尤其是可打印并置于内部表面的对抗性补丁。在本研究中,我们利用完全模拟的三维环境,探讨了此类攻击对卷积式货物占用率分类器的可行性。通过使用Mitsuba 3进行可微分渲染,我们在几何形状、光照和视点变化条件下优化补丁纹理,并将其有效性与二维合成基线进行比较。实验结果表明,三维优化补丁实现了较高的攻击成功率,尤其在拒绝服务场景(空载转为满载)中,成功率可达84.94%。隐蔽攻击(满载转为空载)更具挑战性,但仍达到30.32%的成功率。我们分析了影响攻击成功率的因素,讨论了自动化物流管道安全性的潜在影响,并指出了增强物理鲁棒性的研究方向。据我们所知,这是首个在物理真实、完全模拟的三维场景中探究货物占用率估计对抗性补丁攻击的研究。

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