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基于单步条件扩散模型的端到端鲁棒点云语义分割网络

计算机视觉与模式识别 2025-04-02 v4

摘要

现有的条件去噪扩散概率模型(DDPMs)采用噪声条件框架(NCF)在 3D 场景理解任务中仍面临挑战,因为场景中的复杂几何细节增加了难以从语义标签拟合数据分布(得分)梯度的难度。这也导致 DDPMs 的训练和推理时间比非 DDPMs 更长。从不同角度,我们深入研究主导范式中的条件网络。在本文中,我们提出了基于条件噪声框架(CNF)的端到端鲁棒语义分割网络,命名为 CDSegNet。具体而言,CDSegNet 将噪声网络(NN)建模为可学习的噪声特征生成器。这使条件网络(CN)能够在多级特征扰动下理解 3D 场景语义,从而增强在未见场景中的泛化能力。同时,受 DDPMs 噪声系统的影响,CDSegNet 在实验中表现出强大的噪声和稀疏性鲁棒性。此外,由于 CNF,CDSegNet 可以像非 DDPMs 一样在单步推理中生成语义标签,因为它避免了直接从语义标签拟合得分。 在公开的室内和室外基准数据集上,CDSegNet 显著优于现有方法,实现了最好的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.16308,
  title  = {An End-to-End Robust Point Cloud Semantic Segmentation Network with Single-Step Conditional Diffusion Models},
  author = {Wentao Qu and Jing Wang and YongShun Gong and Xiaoshui Huang and Liang Xiao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.16308},
  year   = {2025}
}