Accurate 3D reconstruction of ships at sea is important for maritime supervision, damage assessment, and autonomous maritime operations. Although 3D reconstruction has advanced considerably, high-quality data acquisition still largely relies on manually designed trajectories or skilled operators, resulting in high costs and limited scalability. Next-best-view (NBV) planning automates this process by selecting subsequent viewpoints based on the current state. However, existing NBV policies mainly model spatial occupancy while overlooking directional observation history. This limitation is particularly problematic for ships: their complex superstructures and severe self-occlusions require observations from multiple viewpoints, and insufficient directional coverage often yields incomplete reconstructions. These challenges are further amplified at sea, where wave-induced heave, roll, and pitch continuously alter the ship's pose and surface visibility. Meanwhile, wind disturbances and limited onboard power impose stricter requirements on scanning efficiency. To address these challenges, we propose DA-NBV, a direction-aware NBV policy that augments the conventional occupancy state with directional observation statistics. We introduce a learnable Position Advantage Field (PAF) that uses directional information to guide viewpoint selection. The policy further adopts a locally constrained action space and a nonlinear coverage-shaping reward to improve scanning efficiency. We also develop the ship-oriented SeaShip-3D dataset and a configurable sea-state simulation environment. Experiments under varying heave, roll, and pitch conditions show that DA-NBV improves reconstruction completeness by approximately 3 percentage points and reduces Chamfer distance by 43% while achieving higher path efficiency.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
《美海军太空政策实施纲要》最新文件
专知会员服务
13+阅读 · 2025年5月20日
美国海军海洋监视船作战能力与作战运用研究
专知会员服务
59+阅读 · 2024年3月6日
自主水下航行器路径规划技术综述及展望
专知会员服务
58+阅读 · 2023年7月6日
李华军院士等:海洋工程发展趋势与技术挑战
专知会员服务
14+阅读 · 2023年1月25日
三维重建 3D reconstruction 有哪些实用算法?
极市平台
13+阅读 · 2020年2月23日
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】基于紧凑模型表示的三维重建(3dv-12)
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2017年12月7日
雷达海面目标识别技术研究进展
科技导报
23+阅读 · 2017年11月13日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
6+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
10+阅读 · 8月27日
相关VIP内容
相关资讯
三维重建 3D reconstruction 有哪些实用算法?
极市平台
13+阅读 · 2020年2月23日
前沿:水下机器人及其导航系统
科学出版社
11+阅读 · 2019年6月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】基于紧凑模型表示的三维重建(3dv-12)
泡泡机器人SLAM
10+阅读 · 2017年12月7日
雷达海面目标识别技术研究进展
科技导报
23+阅读 · 2017年11月13日
相关基金
国家自然科学基金
15+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员