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TrackGS: 利用全局跟踪约束优化无COLMAP的3D高斯溅射

计算机视觉与模式识别 2025-11-24 v3

摘要

我们提出了TrackGS,一种将全局特征跟踪与3D高斯溅射(3DGS)相结合用于无COLMAP新视角合成的新方法。虽然3DGS实现了令人印象深刻的渲染质量,但其对准确预计算相机参数的依赖仍然是一个显著的局限性。现有的无COLMAP方法依赖于在复杂场景中失效的局部约束。我们的关键创新在于利用特征跟踪来建立全局几何约束,从而同时优化相机参数和3D高斯。具体而言,我们:(1)引入了作为几何锚点的跟踪约束高斯,(2)提出了新颖的2D和3D跟踪损失以强制多视图一致性,以及(3)推导了相机内参优化的可微形式。在具有挑战性的真实世界和合成数据集上的广泛实验展示了最先进的性能,与先前方法相比姿态误差显著降低,同时保持了优越的渲染质量。我们的方法消除了对COLMAP预处理的需求,使3DGS更易于实际应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.19800,
  title  = {TrackGS: Optimizing COLMAP-Free 3D Gaussian Splatting with Global Track Constraints},
  author = {Dongbo Shi and Shen Cao and Lubin Fan and Bojian Wu and Jinhui Guo and Ligang Liu and Renjie Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19800},
  year   = {2025}
}