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SceneFactory:面向工作流程的增量场景建模统一框架

计算机视觉与模式识别 2025-04-17 v2 机器人学

摘要

我们提出 SceneFactory,一个以工作流程为中心且统一的增量场景建模框架,方便支持广泛的应用,例如(未对准且/或未标定的)多视图深度估计、LiDAR 完善、(密集的)RGB-D/RGB-L/单目/深度-only 重建和 SLAM。工作流程中心化的设计使用多个模块作为构建不同生产线的基础。支持的应用(即生产)在其设计中避免冗余,因此重点放在每个模块本身以便独立扩展。为了支持所有输入组合,我们的实现由四个构建模块组成构成 SceneFactory:(1)跟踪,(2)弯曲,(3)深度估计,和(4)场景重建。跟踪模块基于单目 SLAM,扩展以支持 RGB-D 和 RGB-LiDAR(RGB-L)输入。弯曲用于将深度图像(不可跟踪)转换为可跟踪图像。对于通用目的的深度估计,我们提出了一个未对准且未标定的多视图深度估计模型(U2^2-MVD)来估计稠密几何。U2^2-MVD 利用稠密束调整来求解姿态、内参和逆深度。随后引入语义感知的 ScaleCov 步骤来完成多视图深度。依赖于 U2^2-MVD,SceneFactory 同时支持用户友好的 3D 创建(仅使用图像)并桥接了密集 RGB-D 和密集单目的应用。对于高质量的表面和颜色重建,我们提出了 Dual-purpose Multi-resolutional Neural Points(DM-NPs),首次实现面向 Surface 可访问的 Surface Color Field 设计,其中引入 Improved Point Rasterization(IPR)用于基于点云的表面查询。...

关键词

引用

@article{arxiv.2405.07847,
  title  = {SceneFactory: A Workflow-centric and Unified Framework for Incremental Scene Modeling},
  author = {Yijun Yuan and Michael Bleier and Andreas Nüchter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07847},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted to IEEE Transactions on Robotics (T-RO). For project page and code, please find https://jarrome.github.io/SceneFactory/