用于三维点云的四元数等变胶囊网络
机器学习
2020-08-25 v3 计算机视觉与模式识别
图形学
机器人学
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摘要
我们提出一种用于处理点云的三维胶囊模块，该模块对三维旋转与平移等变，并对输入点的置换不变。该算子接收从输入点云计算得到的一组稀疏局部参考系，并通过四元数上一种新颖的动态路由过程建立端到端的变换等变性。此外，我们从理论上将胶囊间的动态路由与著名的 Weiszfeld 算法相联系，后者是一种用于求解具有可证明收敛性质的迭代重加权最小二乘（IRLS）问题的方案。研究表明，这种群动态路由可解释为对胶囊投票的鲁棒 IRLS 旋转平均，其中信息基于最终的内点分数进行路由。基于我们的算子，我们构建了一个将几何与位姿解耦的胶囊网络，为更具信息量的描述符和结构化的潜空间铺平了道路。我们的架构可在无需显式旋转监督的情况下联合进行物体分类与朝向估计。我们在常用基准数据集上对我们的算法进行了实证验证。
引用
@article{arxiv.1912.12098,
title = {Quaternion Equivariant Capsule Networks for 3D Point Clouds},
author = {Yongheng Zhao and Tolga Birdal and Jan Eric Lenssen and Emanuele Menegatti and Leonidas Guibas and Federico Tombari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12098},
year = {2020}
}
备注
Oral Presentation at ECCV 2020. Find our video under: https://youtu.be/LHh56snwhTA. We release our sources at: http://tolgabirdal.github.io/qecnetworks