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FilterReg:基于高斯滤波与扭转参数化的鲁棒高效概率点集配准方法

计算机视觉与模式识别 2019-07-17 v3

摘要

概率点集配准方法因对噪声、离群点和遮挡的鲁棒性而受到越来越多的关注。然而,这些方法往往比流行的迭代最近点(ICP)算法慢得多,严重限制了其实用性。本文提出一种新颖的概率配准方法,其达到了最先进的鲁棒性,且计算性能比现代ICP实现显著更快。这是通过一种严谨而计算高效的概率公式实现的。点集配准被转化为极大似然估计,并使用EM算法求解。我们表明,通过简单增广,E步可表述为滤波问题,从而能够利用高效高斯滤波方法的进展。我们还提出了一种定制的置换晶格滤波器(permutohedral filter)以提升效率,同时保留任务所需的足够精度。此外,我们提出了一种简单高效的扭转参数化,将我们的方法推广到关节体与可变形物体的配准。对于关节体,我们方法的复杂度几乎与自由度(DOFs)无关,使其即便对于高自由度系统也极为高效。结果表明,所提方法在多种配准任务上持续优于许多竞争性基线。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.10136,
  title  = {FilterReg: Robust and Efficient Probabilistic Point-Set Registration using Gaussian Filter and Twist Parameterization},
  author = {Wei Gao and Russ Tedrake},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.10136},
  year   = {2019}
}

备注

CVPR 2019. The video demo and source code are on https://sites.google.com/view/filterreg/home