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Registro 3D basado en Surfel con características SE(3) equivalentes

Created by
  • Haebom

Autor

Xueyang Kang, Hang Zhao, Kourosh Khoshelham, Patrick Vandewalle

Describir

Este artículo aborda el problema del registro de nubes de puntos, crucial para garantizar la consistencia de la alineación 3D de múltiples nubes de puntos locales en aplicaciones de reconstrucción 3D, como la teledetección y el patrimonio digital. Los métodos existentes, tanto basados ​​en aprendizaje como no basados ​​en aprendizaje, ignoran la orientación e incertidumbre de los puntos, lo que los hace vulnerables a entradas ruidosas y transformaciones rotacionales agresivas, como las transformaciones ortogonales. Por lo tanto, se requiere un entrenamiento extensivo de nubes de puntos, que incluya el aumento de la traslación. Para abordar estos problemas, este artículo propone un enfoque de regresión de aprendizaje de pose basado en surfel. El método propuesto inicializa el surfel utilizando parámetros de cámara de perspectiva virtual de nubes de puntos Lidar y aprende características equiláteras SE(3) explícitas que capturan tanto la posición como la rotación mediante núcleos de convolución equilátera SE(3) para predecir la traslación relativa entre los escaneos de origen y destino. El modelo consta de un codificador de convolución equilátera, un mecanismo de atención cruzada para el cálculo de similitud, un decodificador completamente conectado y una pérdida de Huber no lineal. Los resultados experimentales en conjuntos de datos interiores y exteriores demuestran la superioridad del modelo propuesto sobre los métodos de última generación y su robustez en escaneos de nubes de puntos reales.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Se presenta un modelo de registro de nube de puntos robusto al ruido, teniendo en cuenta la orientación de los puntos y la incertidumbre.
SE(3) Robustez a la transformación de rotación mediante el aprendizaje de características equiláteras
Aprendizaje eficiente de modelos a través de la inicialización de surfel desde nubes de puntos Lidar.
Lograr un rendimiento de vanguardia en conjuntos de datos interiores y exteriores
Limitations:
Se necesita un análisis más profundo del coste computacional y la eficiencia del método propuesto.
Necesidad de evaluar el rendimiento de generalización para varios tipos de datos de nube de puntos
Se necesita investigación para determinar los límites de robustez ante tipos específicos de ruido o deformación.
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