Deep object recognition models have been very successful over benchmark datasets such as ImageNet. How accurate and robust are they to distribution shifts arising from natural and synthetic variations in datasets? Prior research on this problem has primarily focused on ImageNet variations (e.g., ImageNetV2, ImageNet-A). To avoid potential inherited biases in these studies, we take a different approach. Specifically, we reanalyze the ObjectNet dataset recently proposed by Barbu et al. containing objects in daily life situations. They showed a dramatic performance drop of the state of the art object recognition models on this dataset. Due to the importance and implications of their results regarding the generalization ability of deep models, we take a second look at their analysis. We find that applying deep models to the isolated objects, rather than the entire scene as is done in the original paper, results in around 20-30% performance improvement. Relative to the numbers reported in Barbu et al., around 10-15% of the performance loss is recovered, without any test time data augmentation. Despite this gain, however, we conclude that deep models still suffer drastically on the ObjectNet dataset. We also investigate the robustness of models against synthetic image perturbations such as geometric transformations (e.g., scale, rotation, translation), natural image distortions (e.g., impulse noise, blur) as well as adversarial attacks (e.g., FGSM and PGD-5). Our results indicate that limiting the object area as much as possible (i.e., from the entire image to the bounding box to the segmentation mask) leads to consistent improvement in accuracy and robustness.


翻译:深天识别模型比图像网络等基准数据集非常成功。 它们对于由数据集的自然和合成变异引起的分布变化有多准确和有力? 之前对这一问题的研究主要侧重于图像网络变异( 如图像NetV2, 图像Net-A) 。 为避免这些研究中潜在的遗留偏差,我们采取了不同的方法。 具体地说, 我们重新分析了Barbu等人最近提出的含有日常生活中天体的ObelNet数据集。 它们显示了该数据集上最先进的天体识别模型的性能急剧下降。 由于这些天体变异的自然和合成变异在深度模型的普及能力方面的重要性和影响,我们再次审视了它们的分析。 我们还发现,对孤立对象应用深度模型,而不是原始文件中所做的整个场景,结果大约为20-30%的性能改进。 与Barbu等人报告的数字相比, 大约10-15%的性能损失得到恢复, 没有测试时间数据增强。 然而,尽管有了这样的进步,我们得出结论, 深点模型仍然在物体网络数据变异性能导致深度的精确度数据变异。 我们还调查了精确性模型, 相对于合成图像的精确性变形模型的精确性变形模型, 。

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