基于单幅深度图像的语义场景补全

基于单幅深度图像的语义场景补全 语义场景补全是计算机视觉和机器人学领域的一个重要任务，它涉及到从单视图深度图像中生成完整的三维体素表示的体积占用和语义标签。为了解决这个问题，一种端到端的三维卷积网络（SSCNet）被引入，该网络将单个深度图像作为输入，同时输出相机视锥体内所有体素的占用和语义标签。 语义场景补全任务的关键是同时预测体积占用和对象语义，这两个问题是紧密交织在一起的。为了利用这两个任务的耦合性质，我们使用针对这两个任务的监督来联合训练深度神经网络。我们的网络使用基于扩张的3D上下文模块来有效地扩展感受野并实现3D上下文学习。 为训练我们的网络，我们构建了SUNC-一个手动创建的大规模合成3D场景数据集，具有密集的体积注释。我们的实验表明，联合模型优于孤立地解决每个任务的方法，并优于语义场景完成任务的替代方法。 在本文中，我们首先介绍了语义场景补全任务的概述，然后回顾了相关工作，包括RGB-D分割、3D形状完成和体素空间语义标记。然后，我们介绍了我们的方法，包括网络架构和训练数据集。我们讨论了实验结果和未来的工作方向。 语义场景补全的应用前景非常广泛，例如在机器人学、计算机视觉、自动驾驶等领域都有广泛的应用前景。我们的方法可以为机器人和自动驾驶车辆提供准确的三维环境理解，并且可以提高机器人和自动驾驶车辆的导航和避障能力。 语义场景补全任务的挑战点在于捕获3D体积数据中的上下文信息，这需要设计一个基于扩张的3D上下文模块来有效地扩展感受野并实现3D上下文学习。此外，获取具有密集物体标记的三维场景数据集也是一大挑战。 我们的贡献是制定一个端到端的三维ConvNet模型（SSCNet）的体积场景完成和语义标记的联合任务，并设计了一个基于扩张的3D上下文模块来实现高效的上下文学习。我们的方法可以为机器人和自动驾驶车辆提供准确的三维环境理解，并且可以提高机器人和自动驾驶车辆的导航和避障能力。 在未来的工作中，我们将继续改进我们的方法，例如使用更多的数据集和更复杂的网络架构，以提高语义场景补全任务的性能。此外，我们还将研究语义场景补全任务在机器人和自动驾驶车辆中的应用，以提高机器人和自动驾驶车辆的导航和避障能力。