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基于姿态共正则化的 COLMAP-Free 3D 高斯溅射

计算机视觉与模式识别 2025-07-22 v2

摘要

COLMAP-free 3D 高斯溅射(3D-GS)最近因其在从无相机位姿图像或视频中重建高质量 3D 场景方面表现突出而受到越来越多的关注。然而,它往往难以处理具有严重相机轨迹变化(即相邻相机视角间剧烈旋转和平移)的场景,导致相机位姿估计退化,并进而引发 3D-GS 与相机位姿联合优化中的局部最优解。我们提出了 PCR-GS,这是一种创新的 COLMAP-free 3DGS 技术,通过相机位姿共正则化实现卓越的 3D 场景建模和相机位姿估计。PCR-GS 从两个角度实现共正则化:首先是特征重投影共正则化,它从相邻相机视角中提取稳健的 DINO 特征并对其语义信息进行对齐,以实现相机位姿共正则化;其次是基于小波的频率共正则化,它利用高频细节差异进一步优化相机位姿中的旋转矩阵。广泛的实验表明,所提出的 PCR-GS 在相机轨迹发生剧烈变化时,能够实现优越的无姿态 3D-GS 场景建模。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.13891,
  title  = {PCR-GS: COLMAP-Free 3D Gaussian Splatting via Pose Co-Regularizations},
  author = {Yu Wei and Jiahui Zhang and Xiaoqin Zhang and Ling Shao and Shijian Lu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13891},
  year   = {2025}
}