PHOEBI：相差显微镜细菌鉴定的开放世界基准

光学显微镜 (OM) 能够对活细菌进行快速、无标记成像，是临床、环境和工业微生物学物种鉴定的标准仪器。然而，真实样本通常是多种微生物，可能包含在训练期间从未见过的生物体，并且没有计算机视觉基准评估此类混合物的相差显微镜 (PCM) 的多标签物种识别。我们引入了用于细菌识别的相差光学基准 ($\textbf{PHOEBI}$)，这是一个湿实验室准备的数据集，包含 $120{,}000$ PCM 图像，涵盖了 6 个杆状物种的 $40$ 组合，以及保留整个物种组合的保留组合 (LCO) 协议，镜像了一个在必须识别新物种的编目混合物上训练的模型。在 LCO 下，梯度训练的每图像分类器，从微调主干到基于注意力的多实例学习，尽管分布精度很高，但在未见过的组合上崩溃，并且失败在于每图像预测的聚合方式而不是视觉表示。我们提出了三个轻量级的 $\textbf{anchor-based}$ 解码器，它们在共享的冻结图块特征池上针对固定的几何原型读取每个物种的存在，并且它们在相同的偏移下保持稳定。无需额外的训练，相同的功能还支持开放集拒绝未见过的物种以及从未标记的测试图像中发现新类别，而对已知类别的干扰可以忽略不计。