在本文中，我们研究了合成到现实域的广义语义分割的任务，该任务旨在学习一个仅使用合成数据的现实场景的强大模型。合成数据和现实世界数据之间的大域移动，包括有限的源环境变化以及合成和现实世界数据之间的较大分布差距，极大地阻碍了看不见的现实现实场景中的模型性能。在这项工作中，我们建议使用样式挂钩的双重一致性学习（Shad）框架来处理此类域转移。具体而言，阴影是基于两个一致性约束，样式一致性（SC）和回顾一致性（RC）构建的。 SC丰富了来源情况，并鼓励模型在样式多样化样本中学习一致的表示。 RC利用现实世界的知识来防止模型过度拟合到合成数据，因此在很大程度上使综合模型和现实世界模型之间的表示一致。此外，我们提出了一个新颖的样式幻觉模块（SHM），以生成对一致性学习至关重要的样式变化样本。 SHM从源分布中选择基本样式，使模型能够在训练过程中动态生成多样化和现实的样本。实验表明，我们的阴影在单个和多源设置上的三个现实世界数据集的平均MIOU的平均MIOU的平均MIOU的平均水平分别优于最先进的方法，并优于最先进的方法。

Domain shift widely exists in the visual world, while modern deep neural networks commonly suffer from severe performance degradation under domain shift due to the poor generalization ability, which limits the real-world applications. The domain shift mainly lies in the limited source environmental variations and the large distribution gap between source and unseen target data. To this end, we propose a unified framework, Style-HAllucinated Dual consistEncy learning (SHADE), to handle such domain shift in various visual tasks. Specifically, SHADE is constructed based on two consistency constraints, Style Consistency (SC) and Retrospection Consistency (RC). SC enriches the source situations and encourages the model to learn consistent representation across style-diversified samples. RC leverages general visual knowledge to prevent the model from overfitting to source data and thus largely keeps the representation consistent between the source and general visual models. Furthermore, we present a novel style hallucination module (SHM) to generate style-diversified samples that are essential to consistency learning. SHM selects basis styles from the source distribution, enabling the model to dynamically generate diverse and realistic samples during training. Extensive experiments demonstrate that our versatile SHADE can significantly enhance the generalization in various visual recognition tasks, including image classification, semantic segmentation and object detection, with different models, i.e., ConvNets and Transformer.

在本文中，我们考虑了语义分割中域概括的问题，该问题旨在仅使用标记的合成（源）数据来学习强大的模型。该模型有望在看不见的真实（目标）域上表现良好。我们的研究发现，图像样式的变化在很大程度上可以影响模型的性能，并且样式特征可以通过图像的频率平均值和标准偏差来很好地表示。受此启发，我们提出了一种新颖的对抗性增强（Advstyle）方法，该方法可以在训练过程中动态生成硬性化的图像，因此可以有效防止该模型过度适应源域。具体而言，AdvStyle将样式功能视为可学习的参数，并通过对抗培训对其进行更新。学习的对抗性风格功能用于构建用于健壮模型训练的对抗图像。 AdvStyle易于实现，并且可以轻松地应用于不同的模型。对两个合成到现实的语义分割基准的实验表明，Advstyle可以显着改善看不见的真实域的模型性能，并表明我们可以实现最新技术的状态。此外，可以将AdvStyle用于域通用图像分类，并在考虑的数据集上产生明显的改进。

Semantic segmentation in 3D indoor scenes has achieved remarkable performance under the supervision of large-scale annotated data. However, previous works rely on the assumption that the training and testing data are of the same distribution, which may suffer from performance degradation when evaluated on the out-of-distribution scenes. To alleviate the annotation cost and the performance degradation, this paper introduces the synthetic-to-real domain generalization setting to this task. Specifically, the domain gap between synthetic and real-world point cloud data mainly lies in the different layouts and point patterns. To address these problems, we first propose a clustering instance mix (CINMix) augmentation technique to diversify the layouts of the source data. In addition, we augment the point patterns of the source data and introduce non-parametric multi-prototypes to ameliorate the intra-class variance enlarged by the augmented point patterns. The multi-prototypes can model the intra-class variance and rectify the global classifier in both training and inference stages. Experiments on the synthetic-to-real benchmark demonstrate that both CINMix and multi-prototypes can narrow the distribution gap and thus improve the generalization ability on real-world datasets.

在实际应用中，高度要求进行语义细分的域概括，在这种应用中，训练有素的模型预计在以前看不见的域中可以很好地工作。一个挑战在于缺乏数据可能涵盖可能看不见的培训领域的各种分布的数据。在本文中，我们提出了一个Web图像辅助域的概括（Wedge）方案，该方案是第一个利用Web爬行图像多样性进行概括的语义细分。为了探索和利用现实世界的数据分布，我们收集了一个网络爬行的数据集，该数据集在天气条件，站点，照明，相机样式等方面呈现出较大的多样性。我们还提出了一种注入Web样式表示的方法 - 将数据编进培训期间的源域中，这使网络能够以可靠的标签体验各种样式的图像，以进行有效的培训。此外，我们使用带有预测的伪标签的Web爬行数据集进行培训，以进一步增强网络的功能。广泛的实验表明，我们的方法显然优于现有的域泛化技术。

我们建议利用模拟的潜力，以域的概括方式对现实世界自动驾驶场景的语义分割。对分割网络进行了训练，没有任何目标域数据，并在看不见的目标域进行了测试。为此，我们提出了一种新的域随机化和金字塔一致性的方法，以学习具有高推广性的模型。首先，我们建议使用辅助数据集以视觉外观的方式随机将合成图像随机化，以有效地学习域不变表示。其次，我们进一步在不同的“风格化”图像和图像中实施了金字塔一致性，以分别学习域不变和规模不变的特征。关于从GTA和合成对城市景观，BDD和Mapillary的概括进行了广泛的实验；而我们的方法比最新技术取得了卓越的成果。值得注意的是，我们的概括结果与最先进的模拟域适应方法相比甚至更好，甚至比在训练时访问目标域数据的结果。

在本文中，我们解决了一次性分段的单次无监督域适应（OSUDA）的问题，其中分段器在训练期间只看到一个未标记的目标图像。在这种情况下，传统的无监督域适应模型通常失败，因为它们不能适应目标域，以具有过度拟合到一个（或几个）目标样本。为了解决这个问题，现有的OSUDA方法通常集成了一种样式传输模块，基于未标记的目标样本执行域随机化，可以在训练期间探讨目标样本周围的多个域。然而，这种样式传输模块依赖于一组额外的图像作为预训练的样式参考，并且还增加了对域适应的内存需求。在这里，我们提出了一种新的奥德达方法，可以有效地缓解这种计算负担。具体而言，我们将多个样式混合层集成到分段器中，该分段器播放样式传输模块的作用，以在不引入任何学习参数的情况下使源图像进行体现。此外，我们提出了一种剪辑的原型匹配（PPM）方法来加权考虑源像素在监督训练期间的重要性，以缓解负适应。实验结果表明，我们的方法在单次设置下的两个常用基准上实现了新的最先进的性能，并且比所有比较方法更有效。

Unsupervised domain adaptation (UDA) for semantic segmentation is a promising task freeing people from heavy annotation work. However, domain discrepancies in low-level image statistics and high-level contexts compromise the segmentation performance over the target domain. A key idea to tackle this problem is to perform both image-level and feature-level adaptation jointly. Unfortunately, there is a lack of such unified approaches for UDA tasks in the existing literature. This paper proposes a novel UDA pipeline for semantic segmentation that unifies image-level and feature-level adaptation. Concretely, for image-level domain shifts, we propose a global photometric alignment module and a global texture alignment module that align images in the source and target domains in terms of image-level properties. For feature-level domain shifts, we perform global manifold alignment by projecting pixel features from both domains onto the feature manifold of the source domain; and we further regularize category centers in the source domain through a category-oriented triplet loss and perform target domain consistency regularization over augmented target domain images. Experimental results demonstrate that our pipeline significantly outperforms previous methods. In the commonly tested GTA5$\rightarrow$Cityscapes task, our proposed method using Deeplab V3+ as the backbone surpasses previous SOTA by 8%, achieving 58.2% in mIoU.

最近，由于受监督人员重新识别（REID）的表现不佳，域名概括（DG）人REID引起了很多关注，旨在学习一个不敏感的模型，并可以抵抗域的影响偏见。在本文中，我们首先通过实验验证样式因素是域偏差的重要组成部分。基于这个结论，我们提出了一种样式变量且无关紧要的学习方法（SVIL）方法，以消除样式因素对模型的影响。具体来说，我们在SVIL中设计了样式的抖动模块（SJM）。 SJM模块可以丰富特定源域的样式多样性，并减少各种源域的样式差异。这导致该模型重点关注与身份相关的信息，并对样式变化不敏感。此外，我们将SJM模块与元学习算法有机结合，从而最大程度地提高了好处并进一步提高模型的概括能力。请注意，我们的SJM模块是插件和推理，无需成本。广泛的实验证实了我们的SVIL的有效性，而我们的方法的表现优于DG-REID基准测试的最先进方法。

Domain adaptation aims to bridge the domain shifts between the source and the target domain. These shifts may span different dimensions such as fog, rainfall, etc. However, recent methods typically do not consider explicit prior knowledge about the domain shifts on a specific dimension, thus leading to less desired adaptation performance. In this paper, we study a practical setting called Specific Domain Adaptation (SDA) that aligns the source and target domains in a demanded-specific dimension. Within this setting, we observe the intra-domain gap induced by different domainness (i.e., numerical magnitudes of domain shifts in this dimension) is crucial when adapting to a specific domain. To address the problem, we propose a novel Self-Adversarial Disentangling (SAD) framework. In particular, given a specific dimension, we first enrich the source domain by introducing a domainness creator with providing additional supervisory signals. Guided by the created domainness, we design a self-adversarial regularizer and two loss functions to jointly disentangle the latent representations into domainness-specific and domainness-invariant features, thus mitigating the intra-domain gap. Our method can be easily taken as a plug-and-play framework and does not introduce any extra costs in the inference time. We achieve consistent improvements over state-of-the-art methods in both object detection and semantic segmentation.

开放的复合域适应（OCDA）将目标域视为多个未知同质子域的化合物。 OCDA的目的是最大程度地减少标记的源域和未标记的复合目标域之间的域间隙，这使对未见域的模型概括有益。当前用于语义分割方法的OCDA采用手动域分离，并采用单个模型同时适应所有目标子域。但是，适应目标子域可能会阻碍该模型适应其他不同目标子域，从而导致性能有限。在这项工作中，我们引入了一个带有双向光度混合的多教学框架，以分别适应每个目标子域。首先，我们提出一个自动域分离，以找到最佳的子域数。在此基础上，我们提出了一个多教学框架，在该框架中，每个教师模型都使用双向光度混合来适应一个目标子域。此外，我们进行自适应蒸馏以学习学生模型并应用一致性正规化以改善学生的概括。基准数据集上的实验结果显示了针对复合域和开放域对现有最新方法的拟议方法的功效。

无监督的域适应性（UDA）旨在使标记的源域的模型适应未标记的目标域。现有的基于UDA的语义细分方法始终降低像素级别，功能级别和输出级别的域移动。但是，几乎所有这些都在很大程度上忽略了上下文依赖性，该依赖性通常在不同的领域共享，从而导致较不怀疑的绩效。在本文中，我们提出了一个新颖的环境感知混音（camix）框架自适应语义分割的框架，该框架以完全端到端的可训练方式利用了上下文依赖性的这一重要线索作为显式的先验知识，以增强对适应性的适应性目标域。首先，我们通过利用积累的空间分布和先前的上下文关系来提出上下文掩盖的生成策略。生成的上下文掩码在这项工作中至关重要，并将指导三个不同级别的上下文感知域混合。此外，提供了背景知识，我们引入了重要的一致性损失，以惩罚混合学生预测与混合教师预测之间的不一致，从而减轻了适应性的负面转移，例如早期绩效降级。广泛的实验和分析证明了我们方法对广泛使用的UDA基准的最新方法的有效性。

深度神经网络（DNN）极大地促进了语义分割中的性能增益。然而，训练DNN通常需要大量的像素级标记数据，这在实践中收集昂贵且耗时。为了减轻注释负担，本文提出了一种自组装的生成对抗网络（SE-GAN）利用语义分割的跨域数据。在SE-GaN中，教师网络和学生网络构成用于生成语义分割图的自组装模型，与鉴别器一起形成GaN。尽管它很简单，我们发现SE-GaN可以显着提高对抗性训练的性能，提高模型的稳定性，这是由大多数普遍培训的方法共享的常见障碍。我们理论上分析SE-GaN并提供$ \ Mathcal o（1 / \ sqrt {n}）$泛化绑定（$ n $是培训样本大小），这表明控制了鉴别者的假设复杂性，以提高概括性。因此，我们选择一个简单的网络作为鉴别器。两个标准设置中的广泛和系统实验表明，该方法显着优于最新的最先进的方法。我们模型的源代码即将推出。

语义分割在广泛的计算机视觉应用中起着基本作用，提供了全球对图像​​的理解的关键信息。然而，最先进的模型依赖于大量的注释样本，其比在诸如图像分类的任务中获得更昂贵的昂贵的样本。由于未标记的数据替代地获得更便宜，因此无监督的域适应达到了语义分割社区的广泛成功并不令人惊讶。本调查致力于总结这一令人难以置信的快速增长的领域的五年，这包含了语义细分本身的重要性，以及将分段模型适应新环境的关键需求。我们提出了最重要的语义分割方法;我们对语义分割的域适应技术提供了全面的调查;我们揭示了多域学习，域泛化，测试时间适应或无源域适应等较新的趋势;我们通过描述在语义细分研究中最广泛使用的数据集和基准测试来结束本调查。我们希望本调查将在学术界和工业中提供具有全面参考指导的研究人员，并有助于他们培养现场的新研究方向。

无监督的域适应性（UDA）旨在使在标记的源域上训练的模型适应未标记的目标域。在本文中，我们提出了典型的对比度适应（PROCA），这是一种无监督域自适应语义分割的简单有效的对比度学习方法。以前的域适应方法仅考虑跨各个域的阶级内表示分布的对齐，而阶层间结构关系的探索不足，从而导致目标域上的对齐表示可能不像在源上歧视的那样容易歧视。域了。取而代之的是，ProCA将类间信息纳入班级原型，并采用以班级为中心的分布对齐进行适应。通过将同一类原型与阳性和其他类原型视为实现以集体为中心的分配对齐方式的负面原型，Proca在经典领域适应任务上实现了最先进的性能，{\ em i.e. text {and} synthia $ \ to $ cityScapes}。代码可在\ href {https://github.com/jiangzhengkai/proca} {proca}获得代码

Domain adaptation has been vastly investigated in computer vision but still requires access to target images at train time, which might be intractable in some conditions, especially for long-tail samples. In this paper, we propose the task of `Prompt-driven Zero-shot Domain Adaptation', where we adapt a model trained on a source domain using only a general textual description of the target domain, i.e., a prompt. First, we leverage a pretrained contrastive vision-language model (CLIP) to optimize affine transformations of source features, bringing them closer to target text embeddings, while preserving their content and semantics. Second, we show that augmented features can be used to perform zero-shot domain adaptation for semantic segmentation. Experiments demonstrate that our method significantly outperforms CLIP-based style transfer baselines on several datasets for the downstream task at hand. Our prompt-driven approach even outperforms one-shot unsupervised domain adaptation on some datasets, and gives comparable results on others. The code is available at https://github.com/astra-vision/PODA.

Unsupervised sim-to-real domain adaptation (UDA) for semantic segmentation aims to improve the real-world test performance of a model trained on simulated data. It can save the cost of manually labeling data in real-world applications such as robot vision and autonomous driving. Traditional UDA often assumes that there are abundant unlabeled real-world data samples available during training for the adaptation. However, such an assumption does not always hold in practice owing to the collection difficulty and the scarcity of the data. Thus, we aim to relieve this need on a large number of real data, and explore the one-shot unsupervised sim-to-real domain adaptation (OSUDA) and generalization (OSDG) problem, where only one real-world data sample is available. To remedy the limited real data knowledge, we first construct the pseudo-target domain by stylizing the simulated data with the one-shot real data. To mitigate the sim-to-real domain gap on both the style and spatial structure level and facilitate the sim-to-real adaptation, we further propose to use class-aware cross-domain transformers with an intermediate domain randomization strategy to extract the domain-invariant knowledge, from both the simulated and pseudo-target data. We demonstrate the effectiveness of our approach for OSUDA and OSDG on different benchmarks, outperforming the state-of-the-art methods by a large margin, 10.87, 9.59, 13.05 and 15.91 mIoU on GTA, SYNTHIA$\rightarrow$Cityscapes, Foggy Cityscapes, respectively.

Convolutional neural network-based approaches for semantic segmentation rely on supervision with pixel-level ground truth, but may not generalize well to unseen image domains. As the labeling process is tedious and labor intensive, developing algorithms that can adapt source ground truth labels to the target domain is of great interest. In this paper, we propose an adversarial learning method for domain adaptation in the context of semantic segmentation. Considering semantic segmentations as structured outputs that contain spatial similarities between the source and target domains, we adopt adversarial learning in the output space. To further enhance the adapted model, we construct a multi-level adversarial network to effectively perform output space domain adaptation at different feature levels. Extensive experiments and ablation study are conducted under various domain adaptation settings, including synthetic-to-real and cross-city scenarios. We show that the proposed method performs favorably against the stateof-the-art methods in terms of accuracy and visual quality.

在自动驾驶中，学习可以适应各种环境条件的分割模型至关重要。特别是，具有严重的照明变化的复制是一种推动的需求，因为在日光数据上培训的模型将在夜间训练。在本文中，我们研究了域自适应夜间语义分割（DANS）的问题，旨在学习具有标有日间数据集和未标记的数据集的判别夜间模型，包括粗略对齐的日夜图像对。为此，我们提出了一种新的双向混合（Bi-Mix）框架，用于疏浚，这可以有助于图像平移和分割适应过程。具体地，在图像翻译阶段中，Bi-Mix利用日夜图像对的知识来提高夜间图像致密的质量。另一方面，在分段适应阶段，双混合有效地桥接白天和夜间域之间的分布差距，以使模型适应夜间域。在这两个过程中，双混合简单地通过混合两个样本而无需额外的超参数来操作，因此易于实施。暗苏黎世和夜间驾驶数据集的广泛实验展示了所提出的双组合的优势，并表明我们的方法在丹盘中获得最先进的表现。我们的代码可在https://github.com/ygjwd12345/bimix上获得。

由于获取对语义分割的实际图像的像素明智的注释是一个昂贵的过程，模型可以通过更多可访问的合成数据训练，并且适应真实图像而不需要其注释。在无监督的域适应（UDA）中研究了该过程。尽管大量方法提出了新的适应策略，但它们主要基于过时的网络架构。由于尚未系统地研究了网络架构的影响，我们首先为UDA进行基准标记不同的网络架构，然后提出基于基准结果的新型UDA方法Daformer。 DAFormer网络由变压器编码器和多级上下文感知功能融合解码器组成。它通过三种简单但重要的培训策略使稳定培训并避免将DAFFormer过度装箱到源域：虽然通过减轻自我训练的确认偏差来提高源域上的罕见类别提高了伪标签的质量常见的类，Thing-Class Imagenet特征距离和学习率预热促进了从想象成预介绍的功能转移。 Daformer显着提高了最先进的性能，通过10.8 Miou for GTA-> Citycapes和5.4 Miou for Synthia-> Citycapes，并使得甚至是学习甚至困难的课程，如火车，公共汽车和卡车。该实现可在https://github.com/lhoyer/daformer中获得。