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新视角合成中高效且有效的相机姿态估计策略的基准测试

计算机视觉与模式识别 2026-03-24 v1

摘要

新视角合成(NVS)方法(如 NeRF 或 3DGS)可以从一组具有已知外参和内参的图像中生成照片级真实的 3D 场景表示。所需的相机姿态和标定通常通过运动恢复结构(SfM)从图像中获取。经典的 SfM 方法依赖图像之间的局部特征匹配来估计姿态和场景的稀疏 3D 模型,并使用 bundle adjustment 来优化初始姿态、内参和几何估计。为了提高运行效率,近期的 SfM 系统放弃了 bundle adjustment 优化,转而训练前馈(基于 transformer 的)神经网络来直接回归相机参数和 3D 结构。虽然效率提高了数个数量级,但此类近期工作产生的估计精度显著降低。为了激发开发既高效又有效的 SfM 方法的研究,本文开发了一个专注于新视角合成中 SfM 的基准测试。利用现有数据集和两种使重建过程更高效的简单策略,我们展示了:(1)仅使用更少的特征即可显著加速经典 SfM 方法,同时保持较高的姿态精度。(2)使用前馈网络获取初始估计并结合经典 SfM 技术进行优化,可以获得最佳的效率-效果权衡。我们将公开我们的基准测试和代码。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.20428,
  title  = {Benchmarking Efficient & Effective Camera Pose Estimation Strategies for Novel View Synthesis},
  author = {Jhacson Meza and Martin R. Oswald and Torsten Sattler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.20428},
  year   = {2026}
}