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基于注意力的场景坐标回归:面向多场景的 A-SCoRe 方法

计算机视觉与模式识别 2025-03-19 v1

摘要

视觉定位被认为是许多机器人和视觉系统中至关重要的组成部分。虽然基于特征匹配的方法在视觉定位方面已被证明具有很高精度,但其对存储和计算资源的要求较高。场景坐标回归(SCR)是一种替代方法,通过学习将 2D 像素映射到 3D 场景坐标,从而消除存储瓶颈。大多数流行的 SCR 方法使用卷积神经网络(CNN)提取 2D 描述子,我们认为其中缺少了像素之间的空间关系。灵感来源于视觉 Transformer 架构的成功,我们提出了一种新的 SCR 架构,称为 A-SCoRe,一种基于注意力的模型,利用注意力机制在描述子图层面生成具有意义且语义丰富的 2D 描述子。由于该操作在描述子图上执行,我们的模型可以兼容多种数据模态,无论是稠密还是稀疏的深度图,亦或是从 SLAM 到 Structure-from-Motion(SfM)的数据来源。这一灵活性使 A-SCoRe 能够在不同环境、不同条件下运行,并具备移动机器人所需的重要灵活性。实验结果表明,我们的方法在多个基准测试上实现了与最先进方法相当的性能,同时更轻量且更加灵活。代码和预训练模型已公开于我们的仓库:https://github.com/ais-lab/A-SCoRe。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.13982,
  title  = {A-SCoRe: Attention-based Scene Coordinate Regression for wide-ranging scenarios},
  author = {Huy-Hoang Bui and Bach-Thuan Bui and Quang-Vinh Tran and Yasuyuki Fujii and Joo-Ho Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.13982},
  year   = {2025}
}