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基于随机采样的大规模点云语义分割学习

计算机视觉与模式识别 2021-07-07 v1 人工智能 机器人学 信号处理

摘要

我们研究大规模三维点云的高效语义分割问题。由于依赖昂贵的采样技术或计算繁重的预处理/后处理步骤,大多数现有方法只能在小规模点云上训练与运行。本文中,我们引入 RandLA-Net,一种高效轻量的神经架构,可直接推断大规模点云的逐点语义。我们方法的关键在于使用随机点采样,而非更复杂的点选择方法。尽管随机采样在算力和内存上极为高效,但可能偶然丢弃关键特征。为克服此问题,我们提出一种新颖的局部特征聚合模块,逐步扩大每个三维点的感受野,从而有效保留几何细节。对比实验表明,我们的 RandLA-Net 单次处理 100 万个点比现有方法快至多 200 倍。此外,在 Semantic3D、SemanticKITTI、Toronto3D、NPM3D 和 S3DIS 等五个大规模点云数据集上的大量实验证明了 RandLA-Net 的业界最优语义分割性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.02389,
  title  = {Learning Semantic Segmentation of Large-Scale Point Clouds with Random Sampling},
  author = {Qingyong Hu and Bo Yang and Linhai Xie and Stefano Rosa and Yulan Guo and Zhihua Wang and Niki Trigoni and Andrew Markham},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.02389},
  year   = {2021}
}

备注

IEEE TPAMI 2021. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1911.11236