The main challenge for fine-grained few-shot image classification is to learn feature representations with higher inter-class and lower intra-class variations, with a mere few labelled samples. Conventional few-shot learning methods however cannot be naively adopted for this fine-grained setting -- a quick pilot study reveals that they in fact push for the opposite (i.e., lower inter-class variations and higher intra-class variations). To alleviate this problem, prior works predominately use a support set to reconstruct the query image and then utilize metric learning to determine its category. Upon careful inspection, we further reveal that such unidirectional reconstruction methods only help to increase inter-class variations and are not effective in tackling intra-class variations. In this paper, we for the first time introduce a bi-reconstruction mechanism that can simultaneously accommodate for inter-class and intra-class variations. In addition to using the support set to reconstruct the query set for increasing inter-class variations, we further use the query set to reconstruct the support set for reducing intra-class variations. This design effectively helps the model to explore more subtle and discriminative features which is key for the fine-grained problem in hand. Furthermore, we also construct a self-reconstruction module to work alongside the bi-directional module to make the features even more discriminative. Experimental results on three widely used fine-grained image classification datasets consistently show considerable improvements compared with other methods. Codes are available at: https://github.com/PRIS-CV/Bi-FRN.

传统的细颗粒图像分类通常依赖于带注释的地面真相的大规模训练样本。但是，某些子类别在实际应用中可能几乎没有可用的样本。在本文中，我们建议使用多频邻域（MFN）和双交叉调制（DCM）提出一个新颖的几弹性细颗粒图像分类网络（FICNET）。采用模块MFN来捕获空间域和频域中的信息。然后，提取自相似性和多频成分以产生多频结构表示。 DCM使用分别考虑全球环境信息和类别之间的微妙关系来调节嵌入过程。针对两个少量任务的三个细粒基准数据集进行的综合实验验证了FICNET与最先进的方法相比具有出色的性能。特别是，在两个数据集“ Caltech-UCSD鸟”和“ Stanford Cars”上进行的实验分别可以获得分类精度93.17 \％和95.36 \％。它们甚至高于一般的细粒图像分类方法可以实现的。

识别诸如眼睛和喙之类的判别细节对于区分细粒度的班级非常重要，因为它们的总体外观相似。在这方面，我们介绍了任务差异最大化（TDM），这是一个简单的模块，用于细颗粒的几个射击分类。我们的目标是通过强调编码课堂不同信息的渠道来定位班级判别区域。具体而言，TDM基于两个新颖的组件学习特定于任务的通道权重：支持注意模块（SAM）和查询注意模块（QAM）。 SAM产生支持权重，以表示每个类别的频道判别能力。尽管如此，由于SAM基本上仅基于标记的支持集，因此它可能容易受到此类支持集的偏见。因此，我们提出了QAM，通过产生查询权重来补充SAM，该查询权重使给定查询图像的对象相关的通道更加重量。通过组合这两个权重，定义了特定于类的任务通道权重。然后将权重应用以产生任务自适应特征地图，更多地关注判别细节。我们的实验证实了TDM的有效性及其互补益处，并在细粒度的几乎没有分类中使用了先前的方法。

很少有图像分类是一个具有挑战性的问题，旨在仅基于少量培训图像来达到人类的识别水平。少数图像分类的一种主要解决方案是深度度量学习。这些方法是，通过将看不见的样本根据距离的距离进行分类，可在强大的深神经网络中学到的嵌入空间中看到的样品，可以避免以少数图像分类的少数训练图像过度拟合，并实现了最新的图像表现。在本文中，我们提供了对深度度量学习方法的最新审查，以进行2018年至2022年的少量图像分类，并根据度量学习的三个阶段将它们分为三组，即学习功能嵌入，学习课堂表示和学习距离措施。通过这种分类法，我们确定了他们面临的不同方法和问题的新颖性。我们通过讨论当前的挑战和未来趋势进行了少量图像分类的讨论。

很少有细粒度的学习旨在将查询图像分类为具有细粒度差异的一组支持类别之一。尽管学习不同对象通过深神网络的局部差异取得了成功，但如何在基于变压器的架构中利用查询支持的跨图像对象语义关系在几个摄像机的细粒度场景中仍未得到充分探索。在这项工作中，我们提出了一个基于变压器的双螺旋模型，即HelixFormer，以双向和对称方式实现跨图像对象语义挖掘。 HelixFormer由两个步骤组成：1）跨不同分支的关系挖掘过程（RMP），以及2）在每个分支中表示增强过程（REP）。通过设计的RMP，每个分支都可以使用来自另一个分支的信息提取细粒对象级跨图义语义关系图（CSRMS），从而确保在语义相关的本地对象区域中更好地跨图像相互作用。此外，借助CSRMS，开发的REP可以增强每个分支中发现的与语义相关的局部区域的提取特征，从而增强模型区分细粒物体的细微特征差异的能力。在五个公共细粒基准上进行的广泛实验表明，螺旋形式可以有效地增强识别细颗粒物体的跨图像对象语义关系匹配，从而在1次以下的大多数先进方法中实现更好的性能，并且5击场景。我们的代码可在以下网址找到：https：//github.com/jiakangyuan/helixformer

少量学习是一个基本和挑战性的问题，因为它需要识别只有几个例子的新型类别。识别对象具有多个变体，可以定位图像中的任何位置。直接将查询图像与示例图像进行比较无法处理内容未对准。比较的表示和度量是至关重要的，但由于在几次拍摄学习中的样本的稀缺和广泛变化而挑战。在本文中，我们提出了一种新颖的语义对齐模型来比较关系，这是对内容未对准的强大。我们建议为现有的几次射门学习框架添加两个关键成分，以获得更好的特征和度量学习能力。首先，我们介绍了语义对齐损失，以对准属于同一类别的样本的功能的关系统计。其次，引入了本地和全局互动信息，允许在图像中的结构位置包含本地一致和类别共享信息的表示。第三，我们通过考虑每个流的同性恋的不确定性来介绍一个原则的方法来称量多重损失功能。我们对几个几次拍摄的学习数据集进行了广泛的实验。实验结果表明，该方法能够比较与语义对准策略的关系，实现最先进的性能。

图形神经网络（GNNS）已被用于解决几次拍摄学习（FSL）问题，并在转换设置下显示出很大的潜力。但是在归纳设置下，现有的基于GNN的方法竞争较差。这是因为它们使用实例GNN作为标签传播/分类模块，其与特征嵌入网络共同学习。这种设计是有问题的，因为分类器需要在嵌入而不快速地适应新任务。为了克服这个问题，本文提出了一种新的混合GNN（HGNN）模型，包括两个GNN，实例GNN和原型GNN。它们代替标签传播，它们用作嵌入适应模块的功能，以便快速适应嵌入到新任务的元学员的功能。重要的是，他们旨在处理FSL中的基本但经常被忽视的挑战，即只有每班少量镜头，任何几次拍摄的分类器都会对差异或可能导致阶层的严重采样镜头敏感分配重叠。 ％我们的两个GNNS旨在分别解决这两种类型的差别少量射击，并且在混合GNN模型中利用它们的互补性。广泛的实验表明，我们的HGNN在三个FSL基准上获得了新的最先进。

The task of Few-shot learning (FSL) aims to transfer the knowledge learned from base categories with sufficient labelled data to novel categories with scarce known information. It is currently an important research question and has great practical values in the real-world applications. Despite extensive previous efforts are made on few-shot learning tasks, we emphasize that most existing methods did not take into account the distributional shift caused by sample selection bias in the FSL scenario. Such a selection bias can induce spurious correlation between the semantic causal features, that are causally and semantically related to the class label, and the other non-causal features. Critically, the former ones should be invariant across changes in distributions, highly related to the classes of interest, and thus well generalizable to novel classes, while the latter ones are not stable to changes in the distribution. To resolve this problem, we propose a novel data augmentation strategy dubbed as PatchMix that can break this spurious dependency by replacing the patch-level information and supervision of the query images with random gallery images from different classes from the query ones. We theoretically show that such an augmentation mechanism, different from existing ones, is able to identify the causal features. To further make these features to be discriminative enough for classification, we propose Correlation-guided Reconstruction (CGR) and Hardness-Aware module for instance discrimination and easier discrimination between similar classes. Moreover, such a framework can be adapted to the unsupervised FSL scenario.

可以通过对手动预定义目标的监督（例如，一hot或Hadamard代码）进行深入的表示学习来解决细粒度的视觉分类。这种目标编码方案对于模型间相关性的灵活性较小，并且对稀疏和不平衡的数据分布也很敏感。鉴于此，本文介绍了一种新颖的目标编码方案 - 动态目标关系图（DTRG），作为辅助特征正则化，是一个自生成的结构输出，可根据输入图像映射。具体而言，类级特征中心的在线计算旨在在表示空间中生成跨类别距离，因此可以通过非参数方式通过动态图来描绘。明确最大程度地减少锚定在这些级别中心的阶层内特征变化可以鼓励学习判别特征。此外，由于利用了类间的依赖性，提出的目标图可以减轻代表学习中的数据稀疏性和不稳定。受混合风格数据增强的最新成功的启发，本文将随机性引入了动态目标关系图的软结构，以进一步探索目标类别的关系多样性。实验结果可以证明我们方法对多个视觉分类任务的许多不同基准的有效性，尤其是在流行的细粒对象基准上实现最先进的性能以及针对稀疏和不平衡数据的出色鲁棒性。源代码可在https://github.com/akonlau/dtrg上公开提供。

很少有学习的学习（FSL）旨在学习一个可以轻松适应新颖课程的分类器，只有几个标签的示例，限制数据使这项任务挑战深度学习。基于量子指标的方法已实现了有希望的表现基于图像级的功能。但是，这些全球特征忽略了丰富的本地和结构信息，这些信息在可见的和看不见的类之间都是可以转移和一致的。认知科学的某些研究认为，人类可以识别出具有学识渊博的新颖类。我们希望挖掘出来可以从基础类别转移和判别性表示，并采用它们以识别新的课程。建立情节训练机制，我们提出了一个原始的采矿和推理网络（PMRN），以端到端的方式学习原始感知的表示，以进行度量。基于基于FSL模型。我们首先添加自学辅助任务，迫使功能提取器学习与原始词相对应的电视模式。为了进一步挖掘并产生可转移的原始感知表示形式，我们设计了一个自适应通道组（ACG）模块，以通过增强信息通道图的同时抑制无用的通道图，从而从对象嵌入中合成一组视觉原语。基于学到的原始功能，提出了一个语义相关推理（SCR）模块来捕获它们之间的内部关系。在本文中，我们了解原始词的特定于任务的重要性，并基于特定于任务的注意力功能进行原始级别的度量。广泛的实验表明，我们的方法在六个标准基准下实现了最先进的结果。

旨在使用非常有限的样本识别看不见的类的几个射击分类吸引了越来越多的关注。通常，它被称为公制学习问题。几乎没有射击分类的核心问题是如何学习（1）支持和查询集中图像的一致表示以及（2）在支持和查询集之间的图像的有效度量学习。在本文中，我们表明，这两个挑战可以通过统一的查询支持变压器（QSFormer）模型同时建模。具体而言，提出的QSFormer涉及全局查询支持样品变压器（SampleFormer）分支和局部补丁变压器（PatchFormer）学习分支。 SampleFormer旨在捕获样品在支持和查询集以进行图像表示方面的依赖性。它采用编码器，解码器和交叉注意力，分别对几个射击分类任务的支持，查询（图像）表示和度量学习进行建模。同样，作为全球学习分支的补充，我们采用了局部贴片变压器，通过捕获本地图像贴片的长距离依赖性来提取每个图像样本的结构表示。此外，还提出了一种新型的跨尺度交互式提取器（CIFE）来提取和融合多尺度CNN特征，作为建议的少量学习方法的有效骨干模块。所有模块都集成到统一的框架中，并以端到端的方式进行了训练。在四个流行数据集上进行的广泛实验证明了所提出的QSFormer的有效性和优势。

少量学习致力于在少数样品上培训模型。这些方法中的大多数基于像素级或全局级别特征表示学习模型。但是，使用全局功能可能会丢失本地信息，并且使用像素级别功能可能会丢失图像的上下文语义。此外，这些作品只能在单个级别上衡量它们之间的关系，这并不全面而有效。如果查询图像可以通过三个不同的水平相似度量同时分类很好，则类内的查询图像可以在较小的特征空间中更紧密地分布，产生更多辨别特征映射。由此激励，我们提出了一种新的零件级别嵌入适应图形（PEAG）方法来生成特定于任务特征。此外，提出了一种多级度量学习（MML）方法，其不仅可以计算像素级相似度，而且还考虑了部分级别特征和全局级别特征的相似性。对流行的少量图像识别数据集进行了广泛的实验，证明了与最先进的方法相比的方法的有效性。我们的代码可用于\ url {https:/github.com/chenhaoxing/m2l}。

Few-shot classification aims to learn a classifier to recognize unseen classes during training with limited labeled examples. While significant progress has been made, the growing complexity of network designs, meta-learning algorithms, and differences in implementation details make a fair comparison difficult. In this paper, we present 1) a consistent comparative analysis of several representative few-shot classification algorithms, with results showing that deeper backbones significantly reduce the performance differences among methods on datasets with limited domain differences, 2) a modified baseline method that surprisingly achieves competitive performance when compared with the state-of-the-art on both the mini-ImageNet and the CUB datasets, and 3) a new experimental setting for evaluating the cross-domain generalization ability for few-shot classification algorithms. Our results reveal that reducing intra-class variation is an important factor when the feature backbone is shallow, but not as critical when using deeper backbones. In a realistic cross-domain evaluation setting, we show that a baseline method with a standard fine-tuning practice compares favorably against other state-of-the-art few-shot learning algorithms.

从有限的数据学习是一个具有挑战性的任务，因为数据的稀缺导致训练型模型的较差。经典的全局汇总表示可能会失去有用的本地信息。最近，许多射击学习方法通​​过使用深度描述符和学习像素级度量来解决这一挑战。但是，使用深描述符作为特征表示可能丢失图像的上下文信息。这些方法中的大多数方法独立地处理支持集中的每个类，这不能充分利用鉴别性信息和特定于特定的嵌入。在本文中，我们提出了一种名为稀疏空间变压器（SSFormers）的新型变压器的神经网络架构，可以找到任务相关的功能并抑制任务无关的功能。具体地，我们首先将每个输入图像划分为不同大小的几个图像斑块，以获得密集的局部特征。这些功能在表达本地信息时保留上下文信息。然后，提出了一种稀疏的空间变压器层以在查询图像和整个支持集之间找到空间对应关系，以选择任务相关的图像斑块并抑制任务 - 无关的图像斑块。最后，我们建议使用图像补丁匹配模块来计算密集的本地表示之间的距离，从而确定查询图像属于支持集中的哪个类别。广泛的少量学习基准测试表明，我们的方法实现了最先进的性能。

细粒度的图像识别是具有挑战性的，因为鉴别性线索通常是碎片化的，无论是来自单个图像还是多个图像。尽管有重要的改进，但大多数现有方法仍然专注于从单个图像中的最辨别部分，忽略其他地区的信息细节，缺乏从其他相关图像的线索考虑。在本文中，我们从新的角度分析了微粒图像识别的困难，并提出了一种具有峰值抑制模块和知识引导模块的变压器架构，其尊重单个图像中辨别特征的多样化和鉴别线索的聚合在多个图像中。具体地，峰值抑制模块首先利用线性投影来将输入图像转换为顺序令牌。然后，它基于变压器编码器产生的注意响应来阻止令牌。该模块因特征学习过程中的最辨别部分而受到惩罚，因此，提高了忽视区域的信息利用。知识引导模块将从峰值抑制模块生成的基于图像的表示与被学习的知识嵌入集进行比较，以获得知识响应系数。之后，使用响应系数作为分类分数，将知识学习形式形式化为分类问题。在训练期间更新知识嵌入和基于图像的表示，以便知识嵌入包括不同图像的鉴别线索。最后，我们将所获得的知识嵌入纳入基于形象的表示，作为全面的表示，导致性能显着提高。对六个流行数据集的广泛评估证明了所提出的方法的优势。

基于度量学习的最近方法取得了很大镜头学习的巨大进步。然而，大多数人都仅限于图像级表示方式，这不能正确地处理课外变化和空间知识，从而产生不希望的性能。在本文中，我们提出了一个深度偏置纠正网络（DBRN）来充分利用特征表示结构中存在的空间信息。我们首先采用偏置整流模块来缓解由类内变化引起的不利影响。偏置纠正模块能够专注于通过给定不同权重的对分类更具判别的特征。为了充分利用培训数据，我们设计了一种模拟增强机制，可以使从支架组产生的原型更具代表性。为了验证我们方法的有效性，我们对各种流行的几次分类基准进行了广泛的实验，我们的方法可以优于最先进的方法。

很少有视觉识别是指从一些标记实例中识别新颖的视觉概念。通过将查询表示形式与类表征进行比较以预测查询实例的类别，许多少数射击的视觉识别方法采用了基于公制的元学习范式。但是，当前基于度量的方法通常平等地对待所有实例，因此通常会获得有偏见的类表示，考虑到并非所有实例在总结了类级表示的实例级表示时都同样重要。例如，某些实例可能包含无代表性的信息，例如过多的背景和无关概念的信息，这使结果偏差。为了解决上述问题，我们提出了一个新型的基于公制的元学习框架，称为实例自适应类别表示网络（ICRL-net），以进行几次视觉识别。具体而言，我们开发了一个自适应实例重新平衡网络，具有在生成班级表示，通过学习和分配自适应权重的不同实例中的自适应权重时，根据其在相应类的支持集中的相对意义来解决偏见的表示问题。此外，我们设计了改进的双线性实例表示，并结合了两个新型的结构损失，即，阶层内实例聚类损失和阶层间表示区分损失，以进一步调节实例重估过程并完善类表示。我们对四个通常采用的几个基准测试：Miniimagenet，Tieredimagenet，Cifar-FS和FC100数据集进行了广泛的实验。与最先进的方法相比，实验结果证明了我们的ICRL-NET的优势。

很少有射击学习（FSL）由于其在模型训练中的能力而无需过多的数据而引起了计算机视觉的越来越多的关注。 FSL具有挑战性，因为培训和测试类别（基础与新颖集）可能会在很大程度上多样化。传统的基于转移的解决方案旨在将从大型培训集中学到的知识转移到目标测试集中是有限的，因为任务分配转移的关键不利影响没有充分解决。在本文中，我们通过结合度量学习和通道注意的概念扩展了基于转移方法的解决方案。为了更好地利用特征主链提取的特征表示，我们提出了特定于类的通道注意（CSCA）模块，该模块通过分配每个类别的CSCA权重向量来学会突出显示每个类中的判别通道。与旨在学习全球班级功能的一般注意力模块不同，CSCA模块旨在通过非常有效的计算来学习本地和特定的特定功能。我们评估了CSCA模块在标准基准测试中的性能，包括Miniimagenet，Cifar-imagenet，Cifar-FS和Cub-200-200-2011。实验在电感和/跨域设置中进行。我们取得了新的最新结果。

为了充分利用潜在的分钟和微妙的差异，细粒度分类器收集有关阶级变异的信息。由于同一类实体中的颜色，观点和结构之间的差异，任务是非常具有挑战性的。由于与自己的其他类别和差异的观点之间的差异之间的相似性，分类变得更加困难。在这项工作中，我们调查了地标通用CNN分类器的性能，它在细粒度数据集上呈现了大规模分类数据集的顶部缺口结果，并将其与最先进的细粒度分类器进行比较。在本文中，我们提出了两个特定问题：（i）一般的CNN分类器是否可以实现与细粒度的分类器相当的结果？ （ii）将军CNN分类器是否需要任何特定信息来改善细粒度的信息？在整个工作中，我们培训一般的CNN分类器而不引入特定于细粒度数据集的任何方面。我们对六个数据集进行了广泛的评估，以确定细粒度分类器是否能够在实验中提升基线。

从少数样本中学习的多功能性是人类智能的标志。很少有学习能力超越机器的努力。受概率深度学习的承诺和力量的启发，我们提出了一个新颖的变异推理网络，用于几个射击分类（被构成三叉戟），将图像的表示形式分离为语义和标记潜在变量，并以相互交织的方式推断它们。为了诱导任务意识，作为三叉戟推理机制的一部分，我们使用一种新型的基于内置的基于注意的转导功能提取模块（我们致电ATTFEX）在查询和支持图像上借鉴了几次任务的图像。我们广泛的实验结果证实了三叉戟的功效，并证明，使用最简单的骨架，它在最常见的数据集Miniimagenet和Tieredimagenet中设置了新的最新时间（最多可提高4％和5％，，高达4％和5％分别是）以及最近具有挑战性的跨域迷你膜 - > CUB场景，其范围超出了最佳现有跨域基线的显着利润率（最高20％）。可以在我们的GitHub存储库中找到代码和实验：https：//github.com/anujinho/trident