MPQD-ADM: High-efficiency adversarial patch defense method based on mixed pixel quality differences

Wenlong Zheng

doi:10.1016/j.knosys.2026.116425

MPQD-ADM: High-efficiency adversarial patch defense method based on mixed pixel quality differences

2026-09-05

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DOI：10.1016/j.knosys.2026.116425

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目标检测在许多安全关键系统中发挥着重要作用。然而，物理世界中易于实现的对抗性补丁攻击对当前最先进的目标检测器构成了严重威胁。因此，开发针对补丁攻击的鲁棒防御方法至关重要。然而，该领域的研究严重不足。为此，本文提出了一种新颖的防御方法MPQD-ADM，旨在提高目标检测器对抗对抗性补丁攻击的鲁棒性。MPQD-ADM的核心优势在于其与补丁无关的设计和高防御效率：它无需预训练即可检测并阻断整个对抗性补丁，即使补丁的形状、大小和位置未知。具体而言，我们提出了一种对抗区域检测方法，用于识别输入图像中可能被对抗性补丁遮挡的潜在目标检测区域。接着，我们基于混合像素质量差异分析提出了一种对抗源定位方法，结合离散余弦变换（DCT）频域分析与小波变换多分辨率增强，快速准确地定位对抗性补丁的位置。最后，利用补丁位置掩码有效移除对抗性补丁，确保目标检测器正确识别处理后的图像。实验结果表明，MPQD-ADM显著增强了检测器的鲁棒性，相比现有最先进方法，与基线最优方法相比，平均精度均值（mAP）提高6.27%，防御成功率（DSR）提高7.73%。此外，MPQD-ADM表现出低计算开销，非常适合实时检测任务。

Keyword:

Object detection

Adversarial patch defense

Patch-agnostic

Attack detection

MPQD-ADM: High-efficiency adversarial patch defense method based on mixed pixel quality differences

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