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DIME-Net:基于神经网络的带光学防抖系统相机动态内参校正

计算机视觉与模式识别 2023-03-21 v1 机器人学

摘要

移动设备中的光学图像稳定(Optical Image Stabilization, OIS)系统通过转动镜头补偿手部抖动来减少图像模糊。然而,OIS 会动态改变相机内参(即 K\mathrm{K} 矩阵),从而阻碍准确的相机位姿估计或三维重建。本文提出一种基于神经网络的新方法,可实时估计 K\mathrm{K} 矩阵,使得位姿估计或场景重建能以相机原生分辨率运行,从而在移动设备上获得最高精度。我们的网络设计以满意的投影模型差异特征与三维点位置作为输入,并采用多层感知机(Multi-Layer Perceptron, MLP)来逼近 fKf_{\mathrm{K}} 流形。我们还通过引入反向传播的 PnP(Back propagated PnP, BPnP)层为该网络设计了独特的训练方案,从而可采用重投影误差作为损失函数。训练过程利用精确标定图案来捕获准确的 fKf_{\mathrm{K}} 流形,但训练好的网络可在任意地方使用。我们将所提出的动态内参流形估计网络命名为 DIME-Net,并在三种不同移动设备上实现与测试。在所有情况下,DIME-Net 能减少至少 64%64\% 的重投影误差,表明我们的设计是成功的。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.11307,
  title  = {DIME-Net: Neural Network-Based Dynamic Intrinsic Parameter Rectification for Cameras with Optical Image Stabilization System},
  author = {Shu-Hao Yeh and Shuangyu Xie and Di Wang and Wei Yan and Dezhen Song},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11307},
  year   = {2023}
}