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Gamma-from-Mono:面向车载应用的道路相对、度量、自监督单目几何估计

计算机视觉与模式识别 2025-12-05 v1 人工智能

摘要

准确感知车辆的三维周围环境,包括精细的道路几何结构(如颠簸、坡度和表面不规则性),对于安全且舒适的车辆控制至关重要。然而,传统的单目深度估计往往对这些特征过度平滑,丢失了运动规划和稳定性所需的关键信息。为此,我们提出 Gamma-from-Mono(GfM),一种轻量级的单目几何估计方法,通过解耦全局与局部结构来解决单相机重建中的投影歧义。GfM 预测主导道路平面,同时以 gamma 表示残差变化,gamma 是一个无量纲的垂直偏离度量,定义为某点相对于该平面的高度与其距相机深度的比值,并基于已建立的平面视差几何。仅凭相机离地高度,该表示即可通过闭式解确定性地恢复度量深度,避免了完整的外参标定,并自然地优先保留近道路细节。其物理可解释的形式化使其非常适合自监督学习,无需大规模标注数据集。在 KITTI 和道路表面重建数据集(RSRD)上评估,GfM 在深度和 gamma 估计的近场精度上达到了最先进的水平,同时保持了具有竞争力的全局深度性能。我们的轻量级 8.88M 参数模型能够适应多样化的相机设置,据我们所知,是首个在 RSRD 上评估的自监督单目方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.04303,
  title  = {Gamma-from-Mono: Road-Relative, Metric, Self-Supervised Monocular Geometry for Vehicular Applications},
  author = {Gasser Elazab and Maximilian Jansen and Michael Unterreiner and Olaf Hellwich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04303},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted in 3DV 2026