DualPhys-GS：面向水下场景重建的双物理引导三维高斯泼溅
图形学
2025-08-14 v1
摘要
在水下场景的三维重建中，基于大气光学模型的传统方法无法有效处理水介质特有的光波长选择性衰减和悬浮颗粒散射效应，导致远距离处出现颜色失真、几何伪影和坍塌现象。我们提出 DualPhys-GS 框架，通过双路径优化机制实现高质量水下重建。该方法进一步发展了一种双特征引导的衰减-散射建模机制：RGB 引导的衰减优化模型结合了 RGB 特征与深度信息，能够处理边缘和结构细节；而多尺度深度感知散射模型则利用特征金字塔网络和注意力机制捕获不同尺度的散射效应。同时，我们设计了若干专用损失函数：衰减散射一致性损失确保物理一致性；水体类型自适应损失动态调整加权系数；边缘感知散射损失用于保持结构边缘的锐度；多尺度特征损失有助于捕获全局和局部结构信息。此外，我们设计了一种场景自适应机制，能够自动识别水体类型特征（如清澈的珊瑚礁水域或浑浊的沿海水域），并动态调整散射与衰减参数及优化策略。实验结果表明，我们的方法在多项指标上优于现有方法，尤其在悬浮物密集区域和远距离场景中，重建质量得到显著提升。
引用
@article{arxiv.2508.09610,
title = {DualPhys-GS: Dual Physically-Guided 3D Gaussian Splatting for Underwater Scene Reconstruction},
author = {Jiachen Li and Guangzhi Han and Jin Wan and Yuan Gao and Delong Han},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.09610},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 4 figures