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基于层次化神经过程的概率交互式 3D 分割

计算机视觉与模式识别 2025-05-27 v2

摘要

交互式 3D 分割已成为一种有前景的解决方案,通过结合用户提供的点击,在复杂的 3D 场景中生成精确的对象掩码。然而,两个关键挑战仍未得到充分探索:(1)从稀疏的用户点击中有效泛化以产生精确分割,以及(2)量化预测不确定性以帮助用户识别不可靠区域。在这项工作中,我们提出了 NPISeg3D,一个新颖的概率框架,它建立在神经过程(Neural Processes, NPs)之上以应对这些挑战。具体来说,NPISeg3D 引入了一个分层潜变量结构,包含场景特定和对象特定的潜变量,通过捕捉全局上下文和对象特定特征来增强小样本泛化能力。此外,我们设计了一个概率原型调制器,它利用对象特定的潜变量自适应地调制点击原型,提高了模型捕捉对象感知上下文和量化预测不确定性的能力。在四个 3D 点云数据集上的实验表明,NPISeg3D 在更少的点击次数下实现了优越的分割性能,同时提供了可靠的不确定性估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.01726,
  title  = {Probabilistic Interactive 3D Segmentation with Hierarchical Neural Processes},
  author = {Jie Liu and Pan Zhou and Zehao Xiao and Jiayi Shen and Wenzhe Yin and Jan-Jakob Sonke and Efstratios Gavves},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01726},
  year   = {2025}
}

备注

ICML 2025 Proceedings