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PanopticFusion:在 Stuff 和 Things 层级的在线体积分割语义建图

计算机视觉与模式识别 2019-09-10 v2 机器人学

摘要

我们提出了 PanopticFusion,一种在 stuff 和 things 层级的新型在线体积分割语义建图系统。与以往的语义建图系统不同,PanopticFusion 能够密集预测背景区域(stuff)的类别标签,并单独分割任意前景物体(things)。此外,得益于其使用的空间哈希体素地图表示,我们的系统能够重建大规模场景并提取带标签的网格。我们的系统首先通过融合 2D 语义分割和实例分割的输出,为输入的 RGB 帧预测逐像素的全景标签(stuff 区域的类别标签和 things 区域的实例 ID)。预测的全景标签与深度测量值一起被整合到体素地图中,同时通过参考当前的 3D 地图来保持实例 ID 的一致性,这些实例 ID 可能会逐帧变化。此外,我们构建了一个关于全景标签的全连接条件随机场(CRF)模型以进行地图正则化。对于在线 CRF 推理,我们提出了一种新型一元势近似和地图划分策略。我们在 ScanNet (v2) 数据集上评估了系统的性能。在语义分割和实例分割基准测试中,PanopticFusion 优于或可与 state-of-the-art 的离线 3D DNN 方法相媲美。同时,我们展示了使用该系统生成的 3D 全景地图的一项具有前景的增强现实应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.01177,
  title  = {PanopticFusion: Online Volumetric Semantic Mapping at the Level of Stuff and Things},
  author = {Gaku Narita and Takashi Seno and Tomoya Ishikawa and Yohsuke Kaji},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.01177},
  year   = {2019}
}

备注

8 pages, 6 figures, Accepted to 2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)