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用于点云曲面重建的神经最短路径

机器学习 2025-02-11 v1

摘要

在本文中,我们提出了神经最短路径(NSP),这是一种向量值隐式神经表示(INR),用于逼近距离函数及其梯度。NSP 的关键特性是学习精确最短路径(ESP),该路径将任意点引导至目标曲面上最近的点。NSP 被分解为其大小和方向,并使用变量分裂方法,使得每个分解后的分量分别逼近距离函数及其梯度。与学习距离函数本身的现有方法不同,NSP 确保了距离函数及其梯度的同时恢复。我们从数学上证明,NSP 的分解表示保证了 NSP 的大小在 H1H^1 范数下的收敛性。此外,我们设计了一个新的损失函数来强制 ESP 的性质,并证明其全局最小值就是 ESP。我们通过在多种数据集上的综合实验评估了 NSP 的性能,验证了其重建高质量曲面以及对噪声和数据稀疏性的鲁棒性。数值结果表明,与最先进的方法相比有显著改进,突显了学习 ESP(即距离函数与其梯度的乘积)对于表示各种复杂曲面的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.06047,
  title  = {Neural Shortest Path for Surface Reconstruction from Point Clouds},
  author = {Yesom Park and Imseong Park and Jooyoung Hahn and Myungjoo Kang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06047},
  year   = {2025}
}