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ScatterNeRF:基于物理的逆神经渲染穿透雾霭视物

计算机视觉与模式识别 2023-05-04 v1

摘要

在恶劣天气条件(无论是雪、雨还是雾)下的视觉具有挑战性。在这些场景中,散射和衰减会严重降低图像质量。然而,处理此类恶劣气候条件对于自动驾驶车辆、无人机和机器人应用的运行至关重要,而人类在这些条件下的表现受阻碍最为严重。大量工作探索使用去雾方法去除天气引起的图像退化。大多数方法依赖单幅图像作为输入,难以从合成的全监督训练方法中泛化,或难以从非配对真实世界数据集生成高保真结果。由于数据成为瓶颈,且当今大多数训练数据依赖良好天气条件而将恶劣气候作为离群值,我们依赖逆渲染方法来重建场景内容。我们提出 ScatterNeRF,一种神经渲染方法,它能充分渲染雾天场景,并将无雾背景与参与介质分解开来——利用来自短程车载序列的多视角,无需大型训练数据语料库。相反,该渲染方法在多多视角场景自身上优化,而此类场景通常可由自动驾驶车辆、机器人或无人机在运行中捕获。具体而言,我们提出一种用于散射体积与场景物体的解耦表示,并借助物理启发的损失学习场景重建。我们通过捕获多视角 In-the-Wild 数据以及在大尺度雾室中的受控捕获来验证我们的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.02103,
  title  = {ScatterNeRF: Seeing Through Fog with Physically-Based Inverse Neural Rendering},
  author = {Andrea Ramazzina and Mario Bijelic and Stefanie Walz and Alessandro Sanvito and Dominik Scheuble and Felix Heide},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.02103},
  year   = {2023}
}