StableGS:一种无浮游物伪影的 3D 高斯泼溅框架
计算机视觉与模式识别
2025-08-05 v3 计算与语言
摘要
3D 高斯泼溅(3D Gaussian Splatting, 3DGS)重建结果长期受到顽固的"浮游物(floater)"伪影的困扰,严重损害了其几何与视觉保真度。我们首次揭示了其根本原因:3DGS 优化过程中存在一个本质性冲突——当浮游物的混合颜色与背景达到误差相互抵消的伪平衡时,其不透明度梯度便会消失,从而将其困在虚假的局部极小值中。为解决该问题,我们提出了 StableGS,一种将几何正则化与最终外观渲染解耦的新型框架。其核心是一种双不透明度(Dual Opacity)架构,创建了两条独立的渲染路径:一条"几何正则化路径"承载基于深度的强约束以保证结构正确性,另一条"外观精修路径"在该稳定基础上生成高保真细节。此外,我们还设计了一组协同的几何约束与之配合:一种自监督的深度一致性损失,以及由我们提出的高效全局尺度优化算法所驱动的外部几何先验。在多个基准上的实验表明,StableGS 不仅消除了浮游物伪影,还解决了常见的模糊与伪影之间的权衡难题,在几何精度与视觉质量上均达到了当前最优水平。
引用
@article{arxiv.2503.18458,
title = {StableGS: A Floater-Free Framework for 3D Gaussian Splatting},
author = {Luchao Wang and Qian Ren and Kaimin Liao and Hua Wang and Zhi Chen and Yaohua Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.18458},
year = {2025}
}