DIML: Deep Interpretable Metric Learning via Structural Matching

人工智能 计算机科学 可解释性 杠杆(统计) 公制(单位) 深度学习 匹配(统计) 相似性(几何) 机器学习 模式识别(心理学) 图像(数学) 数学 运营管理 统计 经济
作者
Wenliang Zhao,Yongming Rao,Jie Zhou,Jiwen Lu
出处
期刊:IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:46 (4): 2518-2532 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tpami.2023.3336668
摘要

In this paper, we present a new framework named DIML to achieve more interpretable deep metric learning. Unlike traditional deep metric learning method that simply produces a global similarity given two images, DIML computes the overall similarity through the weighted sum of multiple local part-wise similarities, making it easier for human to understand the mechanism of how the model distinguish two images. Specifically, we propose a structural matching strategy that explicitly aligns the spatial embeddings by computing an optimal matching flow between feature maps of the two images. We also devise a multi-scale matching strategy, which considers both global and local similarities and can significantly reduce the computational costs in the application of image retrieval. To handle the view variance in some complicated scenarios, we propose to use cross-correlation as the marginal distribution of the optimal transport to leverage semantic information to locate the important region in the images. Our framework is model-agnostic, which can be applied to off-the-shelf backbone networks and metric learning methods. To extend our DIML to more advanced architectures like vision Transformers (ViTs), we further propose truncated attention rollout and partial similarity to overcome the lack of locality in ViTs. We evaluate our method on three major benchmarks of deep metric learning including CUB200-2011, Cars196, and Stanford Online Products, and achieve substantial improvements over popular metric learning methods with better interpretability.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
风中的怀梦完成签到 ,获得积分10
1秒前
CipherSage应助高高水采纳,获得10
2秒前
2秒前
长安发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
严yee发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Chen完成签到,获得积分10
3秒前
孑然完成签到 ,获得积分10
4秒前
mice33发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
暖暖发布了新的文献求助10
4秒前
怪盗基德完成签到,获得积分10
5秒前
深情安青应助帅气的伯云采纳,获得20
5秒前
5秒前
6秒前
xxhhhhhh完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
7秒前
科研通AI6应助喜欢猫采纳,获得10
7秒前
雒雨欣发布了新的文献求助10
7秒前
天天快乐应助南风旧巷采纳,获得10
7秒前
FashionBoy应助一语初晴采纳,获得10
8秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
友好的巧凡完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
疯子发布了新的文献求助10
9秒前
笃定完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
李宁发布了新的文献求助10
12秒前
111发布了新的文献求助30
12秒前
Sofie完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
寻梦少年完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
zzzzzzz发布了新的文献求助20
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
King Tyrant 720
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
The Synthesis of Simplified Analogues of Crambescin B Carboxylic Acid and Their Inhibitory Activity of Voltage-Gated Sodium Channels: New Aspects of Structure–Activity Relationships 400
El poder y la palabra: prensa y poder político en las dictaduras : el régimen de Franco ante la prensa y el periodismo 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5597673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4683190
关于积分的说明 14828741
捐赠科研通 4661266
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2536776
邀请新用户注册赠送积分活动 1504368
关于科研通互助平台的介绍 1470215