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轻量 ToF 传感器单目图像自监督深度增强

计算机视觉与模式识别 2025-06-18 v2

摘要

使用配对的高分辨率 RGB 图像对深度图进行增强,为提高轻量 ToF 传感器的低分辨率深度数据提供了经济有效的解决方案。然而,单纯采用深度估计流程融合两种模态数据需要监督深度图。为此,我们提出了自监督学习框架 SelfToF,以生成详细且尺度感知的深度图。我们从基于图像的自监督深度估计管道开始,加入低分辨率深度作为输入,设计新的深度一致性损失,提出尺度恢复模块,最终获得显著性能提升。此外,由于 ToF 信号稀疏度在实际应用中会有所变化,我们将 SelfToF 升级为 SelfToF*,采用子域卷积和引导特征融合。因此,SelfToF* 能在 ToF 数据的不同稀疏度下保持稳健的性能。总体而言,我们提出的方法在 NYU 和 ScanNet 数据集上经过广泛实验验证既高效又有效。代码已公开 available at \href{https://github.com/denyingmxd/selftof}{https://github.com/denyingmxd/selftof}。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.13444,
  title  = {Self-Supervised Enhancement for Depth from a Lightweight ToF Sensor with Monocular Images},
  author = {Laiyan Ding and Hualie Jiang and Jiwei Chen and Rui Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.13444},
  year   = {2025}
}

备注

accepted by IROS 2025