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FAWN:基于楼层与墙面法向正则化的直接神经TSDF重建

计算机视觉与模式识别 2024-06-19 v1 机器学习

摘要

利用3D语义进行直接3D重建具有巨大的潜力,却尚未得到充分发挥。例如,通过假设墙面垂直、地面平行水平,我们可以纠正扭曲的房间形状,并消除孔洞、坑洼和山丘等局部制件。在本文中,我们提出了FAWN(Floor-And-Walls Normal Regularization),这是一种对截断距离函数(TSDF)重建方法的修改,考虑场景结构,通过检测场景中的墙面和地面,对相应的表面法向进行正则化,使其偏离水平和垂直方向。作为一种3D稀疏卷积模块,FAWN可以被集成到任何预测TSDF的可训练管道中。由于FAWN仅在训练阶段需要3D语义,进一步使用不受任何额外限制。我们证明,FAWN修改后的方法在利用语义方面更有效,优于现有的基于语义的方法。此外,我们将该修改应用于先进的TSDF重建方法,证明在SCANNET、ICL-NUIM、TUM RGB-D和7SCENES基准测试中均取得质量提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.12054,
  title  = {FAWN: Floor-And-Walls Normal Regularization for Direct Neural TSDF Reconstruction},
  author = {Anna Sokolova and Anna Vorontsova and Bulat Gabdullin and Alexander Limonov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.12054},
  year   = {2024}
}