实例级图像检索（IIR）或简单的实例检索，涉及在数据集中查找包含查询实例（例如对象）的数据集中所有图像的问题。本文首次尝试使用基于实例歧视的对比学习（CL）解决此问题。尽管CL在许多计算机视觉任务中表现出令人印象深刻的性能，但在IIR领域也从未找到过类似的成功。在这项工作中，我们通过探索从预先训练和微调的CL模型中得出判别表示的能力来解决此问题。首先，我们通过比较预先训练的深度神经网络（DNN）分类器与CL模型学到的功能相比，研究了IIR转移学习的功效。这些发现启发了我们提出了一种新的培训策略，该策略通过使用平均精度（AP）损失以及微调方法来学习针对IIR量身定制的对比功能表示形式，从而优化CL以学习为导向IIR的功能。我们的经验评估表明，从挑战性的牛津和巴黎数据集中的预先培训的DNN分类器中学到的现成的特征上的表现显着提高。

近年来，已经产生了大量的视觉内容，并从许多领域共享，例如社交媒体平台，医学成像和机器人。这种丰富的内容创建和共享引入了新的挑战，特别是在寻找类似内容内容的图像检索（CBIR）-A的数据库中，即长期建立的研究区域，其中需要改进的效率和准确性来实时检索。人工智能在CBIR中取得了进展，并大大促进了实例搜索过程。在本调查中，我们审查了最近基于深度学习算法和技术开发的实例检索工作，通过深网络架构类型，深度功能，功能嵌入方法以及网络微调策略组织了调查。我们的调查考虑了各种各样的最新方法，在那里，我们识别里程碑工作，揭示各种方法之间的联系，并呈现常用的基准，评估结果，共同挑战，并提出未来的未来方向。

To date, most existing self-supervised learning methods are designed and optimized for image classification. These pre-trained models can be sub-optimal for dense prediction tasks due to the discrepancy between image-level prediction and pixel-level prediction. To fill this gap, we aim to design an effective, dense self-supervised learning method that directly works at the level of pixels (or local features) by taking into account the correspondence between local features. We present dense contrastive learning (DenseCL), which implements self-supervised learning by optimizing a pairwise contrastive (dis)similarity loss at the pixel level between two views of input images.Compared to the baseline method MoCo-v2, our method introduces negligible computation overhead (only <1% slower), but demonstrates consistently superior performance when transferring to downstream dense prediction tasks including object detection, semantic segmentation and instance segmentation; and outperforms the state-of-the-art methods by a large margin. Specifically, over the strong MoCo-v2 baseline, our method achieves significant improvements of 2.0% AP on PASCAL VOC object detection, 1.1% AP on COCO object detection, 0.9% AP on COCO instance segmentation, 3.0% mIoU on PASCAL VOC semantic segmentation and 1.8% mIoU on Cityscapes semantic segmentation.

这项工作旨在改善具有自我监督的实例检索。我们发现使用最近开发的自我监督（SSL）学习方法（如SIMCLR和MOCO）的微调未能提高实例检索的性能。在这项工作中，我们确定了例如检索的学习表示应该是不变的视点和背景等的大变化，而当前SSL方法应用的自增强阳性不能为学习强大的实例级别表示提供强大的信号。为了克服这个问题，我们提出了一种在\ texit {实例级别}对比度上建立的新SSL方法，以通过动态挖掘迷你批次和存储库来学习类内不变性训练。广泛的实验表明，insclr在实例检索上实现了比最先进的SSL方法更类似或更好的性能。代码可在https://github.com/zeludeng/insclr获得。

Image descriptors based on activations of Convolutional Neural Networks (CNNs) have become dominant in image retrieval due to their discriminative power, compactness of representation, and search efficiency. Training of CNNs, either from scratch or fine-tuning, requires a large amount of annotated data, where a high quality of annotation is often crucial. In this work, we propose to fine-tune CNNs for image retrieval on a large collection of unordered images in a fully automated manner. Reconstructed 3D models obtained by the state-of-the-art retrieval and structure-from-motion methods guide the selection of the training data. We show that both hard-positive and hard-negative examples, selected by exploiting the geometry and the camera positions available from the 3D models, enhance the performance of particular-object retrieval. CNN descriptor whitening discriminatively learned from the same training data outperforms commonly used PCA whitening. We propose a novel trainable Generalized-Mean (GeM) pooling layer that generalizes max and average pooling and show that it boosts retrieval performance. Applying the proposed method to the VGG network achieves state-of-the-art performance on the standard benchmarks: Oxford Buildings, Paris, and Holidays datasets.

现代自我监督的学习算法通常强制执行跨视图实例的表示的持久性。虽然非常有效地学习整体图像和视频表示，但这种方法成为在视频中学习时空时间细粒度的特征的子最优，其中场景和情况通过空间和时间演变。在本文中，我们介绍了上下文化的时空对比学习（Const-CL）框架，以利用自我监督有效学习时空时间细粒度的表示。我们首先设计一种基于区域的自我监督的借口任务，该任务要求模型从一个视图中学习将实例表示转换为上下文特征的另一个视图。此外，我们介绍了一个简单的网络设计，有效地调和了整体和本地表示的同时学习过程。我们评估我们对各种下游任务和CONST-CL的学习表现，实现了四个数据集的最先进结果。对于时空行动本地化，Const-CL可以使用AVA-Kinetics验证集的检测到框实现39.4％的地图和30.5％地图。对于对象跟踪，Const-CL在OTB2015上实现了78.1％的精度和55.2％的成功分数。此外，Const-CL分别在视频动作识别数据集，UCF101和HMDB51上实现了94.8％和71.9％的前1个微调精度。我们计划向公众发布我们的代码和模型。

Previous work on action representation learning focused on global representations for short video clips. In contrast, many practical applications, such as video alignment, strongly demand learning the intensive representation of long videos. In this paper, we introduce a new framework of contrastive action representation learning (CARL) to learn frame-wise action representation in a self-supervised or weakly-supervised manner, especially for long videos. Specifically, we introduce a simple but effective video encoder that considers both spatial and temporal context by combining convolution and transformer. Inspired by the recent massive progress in self-supervised learning, we propose a new sequence contrast loss (SCL) applied to two related views obtained by expanding a series of spatio-temporal data in two versions. One is the self-supervised version that optimizes embedding space by minimizing KL-divergence between sequence similarity of two augmented views and prior Gaussian distribution of timestamp distance. The other is the weakly-supervised version that builds more sample pairs among videos using video-level labels by dynamic time wrapping (DTW). Experiments on FineGym, PennAction, and Pouring datasets show that our method outperforms previous state-of-the-art by a large margin for downstream fine-grained action classification and even faster inference. Surprisingly, although without training on paired videos like in previous works, our self-supervised version also shows outstanding performance in video alignment and fine-grained frame retrieval tasks.

对比的自我监督学习在很大程度上缩小了对想象成的预先训练的差距。然而，它的成功高度依赖于想象成的以对象形象，即相同图像的不同增强视图对应于相同的对象。当预先训练在具有许多物体的更复杂的场景图像上，如此重种策划约束会立即不可行。为了克服这一限制，我们介绍了对象级表示学习（ORL），这是一个新的自我监督的学习框架迈向场景图像。我们的主要洞察力是利用图像级自我监督的预培训作为发现对象级语义对应之前的，从而实现了从场景图像中学习的对象级表示。对Coco的广泛实验表明，ORL显着提高了自我监督学习在场景图像上的性能，甚至超过了在几个下游任务上的监督Imagenet预训练。此外，当可用更加解标的场景图像时，ORL提高了下游性能，证明其在野外利用未标记数据的巨大潜力。我们希望我们的方法可以激励未来的研究从场景数据的更多通用无人监督的代表。

蒙面图像建模（MIM）在各种视觉任务上取得了令人鼓舞的结果。但是，学到的表示形式的有限可区分性表现出来，使一个更强大的视力学习者还有很多值得一试。为了实现这一目标，我们提出了对比度蒙面的自动编码器（CMAE），这是一种新的自我监督的预训练方法，用于学习更全面和有能力的视觉表示。通过详细统一的对比度学习（CL）和掩盖图像模型（MIM），CMAE利用了它们各自的优势，并以强大的实例可辨别性和局部的可感知来学习表示形式。具体而言，CMAE由两个分支组成，其中在线分支是不对称的编码器编码器，而目标分支是动量更新的编码器。在培训期间，在线编码器从蒙面图像的潜在表示中重建了原始图像，以学习整体特征。馈送完整图像的目标编码器通过其在线学习通过对比度学习增强了功能可区分性。为了使CL与MIM兼容，CMAE引入了两个新组件，即用于生成合理的正视图和特征解码器的像素移位，以补充对比度对的特征。多亏了这些新颖的设计，CMAE可以有效地提高了MIM对应物的表示质量和转移性能。 CMAE在图像分类，语义分割和对象检测的高度竞争基准上实现了最先进的性能。值得注意的是，CMAE-BASE在Imagenet上获得了$ 85.3 \％$ $ TOP-1的准确性和$ 52.5 \％$ MIOU的ADE20K，分别超过了$ 0.7 \％\％$ $和$ 1.8 \％$ $。代码将公开可用。

质量功能表示是实例图像检索的关键。为了实现这一目标，现有方法通常诉诸于在基准数据集上预先训练的深度模型，或者使用与任务有关的标记辅助数据集微调模型。尽管取得了有希望的结果，但这种方法受两个问题的限制：1）基准数据集和给定检索任务的数据集之间的域差距； 2）无法轻易获得所需的辅助数据集。鉴于这种情况，这项工作研究了一种不同的方法，例如以前没有得到很好的研究：{我​​们可以学习功能表示\ textit {特定于}给定的检索任务以实现出色的检索吗？}我们发现令人鼓舞。通过添加一个对象建议生成器来生成用于自我监督学习的图像区域，研究的方法可以成功地学习特定于给定数据集的特定特征表示以进行检索。通过使用数据集挖掘的图像相似性信息来提高图像相似性信息，可以使此表示更加有效。经过实验验证，这种简单的``自我监督学习 +自我促进''方法可以很好地与相关的最新检索方法竞争。进行消融研究以表明这种方法的吸引力及其对跨数据集的概括的限制。

现有人重新识别（Reid）方法通常直接加载预先训练的ImageNet权重以进行初始化。然而，作为一个细粒度的分类任务，Reid更具挑战性，并且存在于想象成分类之间的大域差距。在本文中，通过自我监督的代表性的巨大成功的巨大成功，在本文中，我们为基于对比学习（CL）管道的对比训练，为REID设计了一个无人监督的训练框架，被称为上限。在预培训期间，我们试图解决学习细粒度的重点问题的两个关键问题：（1）CL流水线中的增强可能扭曲人物图像中的鉴别条款。 （2）未完全探索人物图像的细粒度局部特征。因此，我们在Up-Reid中引入了一个身份内 - 身份（i $ ^ 2 $ - ）正则化，该正常化是从全局图像方面和本地补丁方面的两个约束：在增强和原始人物图像之间强制强制实施全局一致性为了增加增强的稳健性，而使用每个图像的本地斑块之间的内在对比度约束来完全探索局部鉴别的线索。在多个流行的RE-ID数据集上进行了广泛的实验，包括PersonX，Market1501，CuHK03和MSMT17，表明我们的上部Reid预训练模型可以显着使下游REID微调和实现最先进的性能。代码和模型将被释放到https://github.com/frost-yang-99/up -reid。

在这项工作中，我们提出了一种具有里程碑意义的检索方法，该方法利用了全球和本地功能。暹罗网络用于全球功能提取和度量学习，该网络对具有里程碑意义的搜索进行了初步排名。我们利用暹罗体系结构的提取特征图作为本地描述符，然后使用本地描述符之间的余弦相似性进一步完善搜索结果。我们对Google Landmark数据集进行了更深入的分析，该数据集用于评估，并增加数据集以处理各种类内差异。此外，我们进行了几项实验，以比较转移学习和度量学习的影响以及使用其他局部描述符的实验。我们表明，使用本地功能的重新排列可以改善搜索结果。我们认为，使用余弦相似性的拟议的本地特征提取是一种简单的方法，可以扩展到许多其他检索任务。

跨图像建立视觉对应是一项具有挑战性且必不可少的任务。最近，已经提出了大量的自我监督方法，以更好地学习视觉对应的表示。但是，我们发现这些方法通常无法利用语义信息，并且在低级功能的匹配方面过度融合。相反，人类的视觉能够将不同的物体区分为跟踪的借口。受此范式的启发，我们建议学习语义意识的细粒对应关系。首先，我们证明语义对应是通过一组丰富的图像级别自我监督方法隐式获得的。我们进一步设计了一个像素级的自我监督学习目标，该目标专门针对细粒的对应关系。对于下游任务，我们将这两种互补的对应表示形式融合在一起，表明它们是协同增强性能的。我们的方法超过了先前的最先进的自我监督方法，使用卷积网络在各种视觉通信任务上，包括视频对象分割，人姿势跟踪和人类部分跟踪。

监督基于深度学习的哈希和矢量量化是实现快速和大规模的图像检索系统。通过完全利用标签注释，与传统方法相比，它们正在实现出色的检索性能。但是，令人生心的是为大量训练数据准确地分配标签，并且还有注释过程易于出错。为了解决这些问题，我们提出了第一款深度无监督的图像检索方法被称为自我监督的产品量化（SPQ）网络，该方法是无标签和以自我监督的方式培训的。我们通过比较单独转换的图像（视图）来设计一个交叉量化的对比学习策略，该横向学习策略共同学习码字和深视觉描述符。我们的方法分析了图像内容以提取描述性功能，允许我们理解图像表示以准确检索。通过对基准进行广泛的实验，我们证明该方法即使没有监督预测，也会产生最先进的结果。

This paper presents SimCLR: a simple framework for contrastive learning of visual representations. We simplify recently proposed contrastive selfsupervised learning algorithms without requiring specialized architectures or a memory bank. In order to understand what enables the contrastive prediction tasks to learn useful representations, we systematically study the major components of our framework. We show that (1) composition of data augmentations plays a critical role in defining effective predictive tasks, (2) introducing a learnable nonlinear transformation between the representation and the contrastive loss substantially improves the quality of the learned representations, and (3) contrastive learning benefits from larger batch sizes and more training steps compared to supervised learning. By combining these findings, we are able to considerably outperform previous methods for self-supervised and semi-supervised learning on ImageNet. A linear classifier trained on self-supervised representations learned by Sim-CLR achieves 76.5% top-1 accuracy, which is a 7% relative improvement over previous state-ofthe-art, matching the performance of a supervised ResNet-50. When fine-tuned on only 1% of the labels, we achieve 85.8% top-5 accuracy, outperforming AlexNet with 100× fewer labels. 1

在计算病理学工作流程中检测和分裂ObjectSwithinWholesLideImagesis。自我监督学习（SSL）吸引了这种重度注释的任务。尽管自然图像的密集任务具有广泛的基准，但不幸的是，在当前的病理学作品中，此类研究仍然没有。我们的论文打算缩小这一差距。我们首先基于病理图像中密集预测任务的代表性SSL方法。然后，我们提出了概念对比学习（结论），这是密集预训练的SSL框架。我们探讨了结论如何使用不同来源提供的概念，并最终提出了一种简单的无依赖性概念生成方法，该方法不依赖于外部分割算法或显着检测模型。广泛的实验表明，在不同环境中，结论比以前的最新SSL方法具有优势。沿着我们的探索，我们弥补了几个重要而有趣的组成部分，这有助于致力于病理图像的密集预训练。我们希望这项工作可以提供有用的数据点，并鼓励社区为感兴趣的问题进行结论预培训。代码可用。

尽管已显示自我监督的学习受益于许多视觉任务，但现有技术主要集中在图像级操作上，这可能无法很好地概括为补丁或像素级别的下游任务。此外，现有的SSL方法可能无法充分描述和关联图像量表内和跨图像量表的上述表示。在本文中，我们提出了一个自制的金字塔表示学习（SS-PRL）框架。所提出的SS-PRL旨在通过学习适当的原型在斑块级别得出金字塔表示，并在图像中观察和关联固有的语义信息。特别是，我们在SS-PRL中提出了跨尺度贴片级的相关性学习，该学习允许模型汇总和关联信息跨贴片量表。我们表明，借助我们提出的用于模型预训练的SS-PRL，可以轻松适应和调整模型，以适应各种应用程序，包括多标签分类，对象检测和实例分割。

我们介绍了一种对比视频表示方法，它使用课程学习在对比度培训中施加动态抽样策略。更具体地说，Concur以易于正面样本（在时间上和语义上相似的剪辑上）开始对比度训练，并且随着训练的进行，它会有效地提高时间跨度，从而有效地采样了硬质阳性（时间为时间和语义上不同）。为了学习更好的上下文感知表示形式，我们还提出了一个辅助任务，以预测积极剪辑之间的时间距离。我们对两个流行的动作识别数据集进行了广泛的实验，即UCF101和HMDB51，我们提出的方法在两项视频动作识别和视频检索的基准任务上实现了最新的性能。我们通过使用R（2+1）D和C3D编码器以及对Kinetics-400和Kinetics-200200数据集的R（2+1）D和C3D编码器以及预训练的影响来探讨编码器骨架和预训练策略的影响。此外，一项详细的消融研究显示了我们提出的方法的每个组成部分的有效性。

使用超越欧几里德距离的神经网络，深入的Bregman分歧测量数据点的分歧，并且能够捕获分布的发散。在本文中，我们提出了深深的布利曼对视觉表现的对比学习的分歧，我们的目标是通过基于功能Bregman分歧培训额外的网络来提高自我监督学习中使用的对比损失。与完全基于单点之间的分歧的传统对比学学习方法相比，我们的框架可以捕获分布之间的发散，这提高了学习表示的质量。我们展示了传统的对比损失和我们提出的分歧损失优于基线的结合，并且最先前的自我监督和半监督学习的大多数方法在多个分类和对象检测任务和数据集中。此外，学习的陈述在转移到其他数据集和任务时概括了良好。源代码和我们的型号可用于补充，并将通过纸张释放。

基于对比的学习的预培训的目标是利用大量的未标记数据来产生可以容易地调整下游的模型。电流方法围绕求解图像辨别任务：给定锚图像，该图像的增强对应物和一些其他图像，该模型必须产生表示，使得锚和其对应物之间的距离很小，并且锚和其他图像很大。这种方法存在两个重要问题：（i）通过对比图像级别的表示，很难生成有利于下游对象级任务（如实例分段）的详细对象敏感功能; （ii）制造增强对应的增强策略是固定的，在预培训的后期阶段做出更低的学习。在这项工作中，我们引入课程对比对象级预培训（CCOP）来解决这些问题：（i）我们使用选择性搜索来查找粗略对象区域并使用它们构建图像间对象级对比度损耗和一个图像内对象级别歧视损失进入我们的预训练目标; （ii）我们提出了一种课程学习机制，其自适应地增强所生成的区域，这允许模型一致地获取有用的学习信号，即使在预训练的后期阶段也是如此。我们的实验表明，当在多对象场景图像数据集上进行预训练时，我们的方法通过大量对象级任务的大幅度提高了MoCo V2基线。代码可在https://github.com/chenhongyiyang/ccop中找到。