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MMPI:一种基于多重多平面图像融合的灵活辐射场表示

计算机视觉与模式识别 2023-10-03 v1

摘要

本文提出一种基于多平面图像(MPI)的灵活神经辐射场表示,用于复杂场景的高质量新视角合成。采用归一化设备坐标(NDC)参数化的MPI因其简单定义、易计算及表示无界场景的强大能力,在NeRF学习中被广泛使用。然而,现有采用MPI表示进行新视角合成的NeRF工作仅能处理简单的正向面对无界场景,其中输入相机均以相似方向观测且相对平移较小。因此,将这些基于MPI的方法扩展至更大范围甚至360度等更复杂场景极具挑战。本文探索MPI的潜力,表明MPI可合成具有多样相机分布与视角方向的复杂场景的高质量新视角,而不局限于简单正向面对场景。我们的核心思想是用多个面向不同方向的MPI编码神经辐射场,并通过自适应融合操作将其混合。对于场景的每个区域,融合操作对局部表示能力更强的优势MPI赋予较大融合权重,对表示能力较弱的赋予较低权重。这种融合操作自动调节多个MPI以恰当表示多样的局部密度与颜色信息。在KITTI数据集和ScanNet数据集上的实验表明,我们提出的MMPI能从多样相机位姿分布合成高质量图像,且训练快速,优于先前用于新视角合成的快速训练NeRF方法。此外,我们展示MMPI可编码极长轨迹并生成新视角渲染,证明了其在自动驾驶等应用中的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.00249,
  title  = {MMPI: a Flexible Radiance Field Representation by Multiple Multi-plane Images Blending},
  author = {Yuze He and Peng Wang and Yubin Hu and Wang Zhao and Ran Yi and Yong-Jin Liu and Wenping Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00249},
  year   = {2023}
}