首页 > 其他分享 >Q-REG论文阅读

Q-REG论文阅读

时间:2023-10-04 22:14:24浏览次数:45  
标签:correspondence 论文 矩阵 patch single 阅读 local REG

Q-REG

Jin, S., Barath, D., Pollefeys, M., & Armeni, I. (2023). Q-REG: End-to-End Trainable Point Cloud Registration with Surface Curvature.

image-20231004212136582

Questions Raised

  1. RANSAC-like estimation methods cope with the combinatorics of the problem via selecting random subsets of m correspondences( e.g., m=3 for rigid pose estimation). this allows to progressively explore the \((\frac{n}{m})\) possible combinations, where n is the total number of matches.

简单来说就是RANSAC style不可微,不能end-to-end;而其他learning-based方法为了实现端到端就将hard correspondence换成了基于socre的soft correspondence(hard就是True or False,soft就是有权重,或者说点对匹配程度),又会使得计算开销太大,并且引入大量噪声。

作者就想实现hard correspondence的端到端,怎么办,采用single correspondence来预测变换就可以了,这样就没有random subsets,而是迭代遍历correspondence set,取最好预测结果。

Contribution

  1. 设计了Q-REG,一种结合single correspondence的local surface patches(fitting quadrics),来估计位姿的点云配准方法,意图替代RANSAC。从介绍上,Q-REG与correspondence matching method 无关(it is agnostic to the correspondence matching method),并且能够快速做outlier rejection by filtering degenerate solutions and assumption inconsistent motions (rigid poses inconsistent with motion priors (e.g., to avoid unrealistically large scaling).)
  2. 将Q-REG设计成可微(differentiable)方案,用于无论是在correspondence matching method 还是 pose estimation method的端到端训练
  3. 刷SOTA哩

Description

employing higher-order geometric information , Q-REG achieving exhaustive search to replace RANSAC and improve the performance and run-time

Q-pipline

First Step: Correspondence Matching

使用任意Correspondence Matcher(e.g patch-based: PPFNet, PPF-FoldNet; full-conv: FCGF)得到feature-matching based putative correspondences \(\{P, Q\}\in C\) , 用于之后的Q-REG方法预估变换矩阵。

Q-REG是single-correspondence方法,因此区别于RANSAC每次随机挑选三对corresponding point \(\{p, q\}\) 预测变换矩阵,Q-REG每次只取单对corresponding point,用于estimate transform between \(P\) and \(Q\) 。

Second Step: Q-REG

Q-REG直接当作工具用的步骤为:

  1. 从correspondence set \(C\) 中迭代取出single correspondence \(\{p,\ q \}\) ;
  2. 对以每个single corrspondence为输入预测变换矩阵
  3. 选择best transformation model 作为初步结果, the pose quality metric is calculated as the cardinality of its support i.e., the number of inliers.
  4. 之后根据论文[^ 1] 的方法进行local optimization.( a local re-sampling and re-fitting of inlier correspondences based on their normals (coming from the fitted quadrics) and positions. )

如果嵌入端到端训练则只进行到第二步时根据预测结果构建Loss: \(L_{pose}\) 。

后文对single correspondence为输入预测变换矩阵的过程进行详述,以及介绍 \(L_{pose}\) 的构成

1. Quadric Fitting based local patch

对于single correspondence \(\{p, q\}\in C\) ,可以为点划分local patch(Q-REG通过K=50的KNN来划分),预测一对local patch,并计算两个loca patch彼此的LRF(local reference frame) \(R_p, R_q \in SO(3)\) (即作为将点从世界坐标系转换到局部参考系的旋转矩阵)。假如预测正确,我们就可以做两片点云的对齐( \(R=R_qR_p^T\) )。因此Q-REG应用二次曲面拟合来预估 \(R_p,\ R_q\) 。

至于translation vector \(t\) ,论文直接以 q, p作为两片点云重叠区域的质心, \(t=q-p\) 。

论文中应用如下约束拟合3D quadric surface:

\[\hat{p}^TQp=0 \]

  • \(\hat{p}\) :3D homogeneous point(3D齐次点) lying on the surface
  • Q is the quadirc parameters in matrix as:

\[Q = \begin{pmatrix}A&D&E&G\\D&B&F&H\\E&F&C&I\\G&H&I&J\end{pmatrix} \]

理论上最佳的是local patch的所有点都能落在曲面上,但是当然不可能

标签:correspondence,论文,矩阵,patch,single,阅读,local,REG
From: https://www.cnblogs.com/name555difficult/p/17742819.html

相关文章

  • 系统架构设计师论文模板
    摘要XXXX年XX月,我作为XXXX(工作职责),负责XXXXX公司XXXXXXXX的建设项目的开发工作,该项目为期XXXX(项目周期),项目经费为XXXX(项目经费),通过该项目,实现XXXXXXX(项目的实现目标)。该项目XXXXXXXX(实施情况)。该项目于XXXX年XX月开始,于XXXX年XX月完成系统上线,XXXX年XX月通过最终验收,得到......
  • 《敏捷软件需求》阅读笔记一
    以下是关于敏捷软件需求这本书籍的前八章的阅读心得体会,涵盖了每章的主要观点和个人体会:第一章:敏捷方法概述    第一章介绍了敏捷方法的起源和核心原则,其中最关键的原则是个体与交互、工作的软件、客户合作和响应变化。我学到了敏捷方法的灵活性和迭代开发是应对不断变化......
  • 题解 CF1034C【Region Separation】/ SS221116D【Xiong AK 10 IOI】
    很妙的性质题!全是意识流证明见过吗?problem每次选一个非空边集删掉,谓之曰砍树。砍树后需要满足每个连通块的点权和相同。在一个方案中可以砍很多次树,都要满足砍树后的要求。一共有多少种合法方案呢?\(n\leq10^6,1\leqa_i\leq10^9\)。solution假如我们将树砍成\(k\)个连通......
  • 系统架构设计师历年(2009-2018)论文题目
    2009论文一:论基于DSSA的软件架构设计与应用论文二:论信息系统建模方法论文三:论基于REST服务的Web应用系统设计论文四:论软件可靠性设计与应用2010论文一:论软件的静态演化和动态演化及其应用论文二:论数据挖掘技术的应用论文三:论大规模分布式系统缓存设计策略论文四:论软件可靠性......
  • 软考系统架构设计师考试论文应试技巧
    写论文综合展示考生系统架构能力水平和表达能力。面对三个论文问题的阐述,怎么才能让人相信你有丰富的项目实践经验,有较强的分析问题、解决问题的能力,会让你的论文就会变得很有说服力?下面几条论文写作应试技巧,可以帮助你更好的应对系统架构设计师的论文考试。技巧一掌握论文的共性......
  • 论文阅读:Semi-supervised point cloud segmentation using self-training with label
    Semi-supervisedpointcloudsegmentationusingself-trainingwithlabelconfidencepredictionLi等人(2021b)基于伪标签置信度预测的半监督分割方法,额外设计判别网络(discriminatornetwork),该网络目标是区分预测结果和真实标注,并对无标注点云的预测结果输出置信度预测,对判别网络......
  • 梦断代码阅读笔记03
    1、程序员与用户的交涉读这本书,发现其实这个团队也有过交工的时候,只是仅仅在项目成员满意的情况下,而没有达到用户的预期,也就是二者沟通不充分,程序员本身并没有真正了解到用户的需求,只是按照自己认为的行事,导致了期望之间的偏差,也造成了工作量的加大,和项目的返工;这也和王老师之......
  • 论文解读:HybridCR: weakly-supervised 3D point cloud semantic segmentation via hybr
    HybridCR:weakly-supervised3Dpointcloudsemanticsegmentationviahybridcontrastiveregularization基于混合对比学习正则化约束的增强方法,Li等人(2022a)使用极少标注(0.03%)在室内点云数据集上获得的分割精度为全监督方法的78.3%。是第一个利用点一致性并以端到端方式采用......
  • 10月1日《需求分析与系统设计》阅读笔记一
    《需求分析与系统设计》阅读笔记一软件工程的本质问题体现在软件本身所有的困难中,我们只能承认这些困难。Brooks认为软件工程的本质问题是由软件固有的复杂性、一致性、可变性和不可见性所致的。一些重要的软件特征不易受人为因素的影响,因此在软件项目中都保持不变。软件本......
  • The 2022 ICPC Asia Shenyang Regional Contest
    C.ClampedSequence因为\(n\)的范围不大,并且可以猜到\(l,r\)中应该至少有一个在\(a_i,a_i-1,a_i+1\)上。所以直接暴力枚举\(l\)或\(r\)然后暴力的计算一下#include<bits/stdc++.h>usingnamespacestd;#defineintlonglongusingvi=vector<int>;int32_tmain(){......