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HoW-3D:基于单张图像的整体三维线框感知

计算机视觉与模式识别 2022-08-22 v2

摘要

本文研究整体三维线框感知(HoW-3D)问题,即从单视角二维图像中同时感知可见与不可见三维线框的新任务。由于物体的非正面表面在单视角下无法直接观测,估计 HoW-3D 中的非视距(NLOS)几何本质上具有挑战性,且在计算机视觉中仍是开放问题。我们通过提出 ABC-HoW 基准来研究 HoW-3D 问题,该基准构建于源自 ABC-dataset 的 CAD 模型之上,包含 12k 张单视角图像及对应的整体三维线框模型。借助大规模 ABC-HoW 基准,我们提出一种新颖的深度空间格式塔(DSG)模型,将可见交点与线段作为基础进行学习,随后依据人类视觉系统的格式塔原则由可见线索推断 NLOS 三维结构。实验中,我们证明 DSG 模型在由单视角图像推断整体三维线框方面表现优异。与强基线方法相比,我们的 DSG 模型在检测单视角图像中不可见线几何上优于以往的线框检测器,甚至在重建三维线框上可与以高保真点云为输入的已有方法相竞争。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.06999,
  title  = {HoW-3D: Holistic 3D Wireframe Perception from a Single Image},
  author = {Wenchao Ma and Bin Tan and Nan Xue and Tianfu Wu and Xianwei Zheng and Gui-Song Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.06999},
  year   = {2022}
}

备注

To appear in IEEE 3DV 2022. Code and Dataset are available at https://github.com/Wenchao-M/HoW-3D