Affordance segmentation aims to parse 3D objects into functionally distinct parts, bridging recognition and interaction for applications in robotic manipulation, embodied AI, and AR. While recent studies leverage visual or textual prompts to guide this process, they often rely on point cloud encoders as generic feature extractors, overlooking the intrinsic challenges of 3D data such as sparsity, noise, and geometric ambiguity. As a result, 3D features learned in isolation frequently lack clear and semantically consistent functional boundaries. To address this bottleneck, we propose a semantic-grounded learning paradigm that transfers rich semantic knowledge from large-scale 2D Vision Foundation Models (VFMs) into the 3D domain. Specifically, We introduce Cross-Modal Affinity Transfer (CMAT), a pre-training strategy that aligns a 3D encoder with lifted 2D semantics and jointly optimizes reconstruction, affinity, and diversity to yield semantically organized representations. Building on this backbone, we further design the Cross-modal Affordance Segmentation Transformer (CAST), which integrates multi-modal prompts with CMAT-pretrained features to generate precise, prompt-aware segmentation maps. Extensive experiments on standard benchmarks demonstrate that our framework establishes new state-of-the-art results for 3D affordance segmentation.


翻译:可供性分割旨在将三维物体解析为功能上不同的部分,为机器人操作、具身人工智能和增强现实等应用架起识别与交互的桥梁。尽管近期研究利用视觉或文本提示来引导这一过程,但它们通常依赖点云编码器作为通用特征提取器,忽视了三维数据固有的挑战,如稀疏性、噪声和几何模糊性。因此,孤立学习的三维特征往往缺乏清晰且语义一致的功能边界。为应对这一瓶颈,我们提出了一种语义基础的学习范式,将大规模二维视觉基础模型中的丰富语义知识迁移至三维领域。具体而言,我们引入了跨模态亲和力迁移,这是一种预训练策略,通过将三维编码器与提升的二维语义对齐,并联合优化重建、亲和力与多样性,从而生成语义组织化的表征。基于此骨干网络,我们进一步设计了跨模态可供性分割Transformer,该模型将多模态提示与CMAT预训练特征相结合,以生成精确的、提示感知的分割图。在标准基准测试上的大量实验表明,我们的框架为三维可供性分割确立了新的最先进成果。

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。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员