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Phys-Liquid:用于估计透明可变形液体三维几何与体积的物理信息化数据集

计算机视觉与模式识别 2025-11-17 v1 机器人学

摘要

由于光学复杂性以及容器运动引起的动态表面变形,估计透明可变形液体的几何与体积属性具有挑战性。执行精确液体操作任务(如液体分发、吸取和混合)的自主机器人必须以会导致这些变形的方式处理容器,从而使准确评估液体状态变得复杂。现有数据集缺乏代表多种动态情景下真实液体行为的全面物理信息化模拟数据。为弥合这一差距,我们引入 Phys-Liquid 数据集,包含 97,200 张模拟图像及对应的 3D 网格,捕捉多个实验室场景、光照条件、液体颜色以及容器旋转下的液体动力学。为验证 Phys-Liquid 的真实性与有效性,我们提出了四阶段的重建与估计流程,包括液体分割、多视图掩码生成、3D 网格重建以及实际规模化。实验结果表明,重建液体几何与体积的准确性和一致性得到提高,优于现有基准。该数据集及相关验证方法将促进透明液体感知任务的未来发展。该数据集和代码已提供于 https://dualtransparency.github.io/Phys-Liquid/。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.11077,
  title  = {Phys-Liquid: A Physics-Informed Dataset for Estimating 3D Geometry and Volume of Transparent Deformable Liquids},
  author = {Ke Ma and Yizhou Fang and Jean-Baptiste Weibel and Shuai Tan and Xinggang Wang and Yang Xiao and Yi Fang and Tian Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.11077},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 19 figures. Accepted as an oral paper at AAAI-26 (Main Technical Track). Code and dataset: https://github.com/dualtransparency/Phys-Liquid-AAAI Project page: https://dualtransparency.github.io/Phys-Liquid/