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面向三维点云物体的少样本类增量学习

计算机视觉与模式识别 2022-07-25 v2

摘要

少样本类增量学习(FSCIL)旨在使用少量样本逐步微调一个模型(在基类上训练),以适配一组新类,同时不遗忘先前的训练。近期的研究主要解决二维图像上的该问题。然而,由于相机技术的进步,三维点云数据比以往更易获取,这需要在三维数据上考虑 FSCIL。本文解决三维域中的 FSCIL。除了众所周知的灾难性遗忘过去知识和少样本数据过拟合的问题外,三维 FSCIL 还会带来更新的挑战。例如,在现实场景中基类可能包含许多合成实例。相比之下,在增量步骤中仅提供少量新类的真实扫描样本(来自 RGBD 传感器)。由于从合成到真实的数据差异,FSCIL 承受了额外的挑战,导致后续增量步骤中性能下降。我们尝试使用 Microshapes(正交基向量),通过预定义的一组规则描述任意三维物体,来解决此问题。它支持用少样本示例进行增量训练,最小化从合成到真实的数据差异。我们利用流行的合成数据集(ModelNet 和 ShapeNet)与三维真实扫描数据集(ScanObjectNN 和 CO3D)提出了三维 FSCIL 的新测试协议。通过与最先进方法的比较,我们确立了我们的方法在三维域中的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.15225,
  title  = {Few-shot Class-incremental Learning for 3D Point Cloud Objects},
  author = {Townim Chowdhury and Ali Cheraghian and Sameera Ramasinghe and Sahar Ahmadi and Morteza Saberi and Shafin Rahman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15225},
  year   = {2022}
}