Recently, neural radiance field (NeRF) has shown remarkable performance in novel view synthesis and 3D reconstruction. However, it still requires abundant high-quality images, limiting its applicability in real-world scenarios. To overcome this limitation, recent works have focused on training NeRF only with sparse viewpoints by giving additional regularizations, often called few-shot NeRF. We observe that due to the under-constrained nature of the task, solely using additional regularization is not enough to prevent the model from overfitting to sparse viewpoints. In this paper, we propose a novel framework, dubbed Self-Evolving Neural Radiance Fields (SE-NeRF), that applies a self-training framework to NeRF to address these problems. We formulate few-shot NeRF into a teacher-student framework to guide the network to learn a more robust representation of the scene by training the student with additional pseudo labels generated from the teacher. By distilling ray-level pseudo labels using distinct distillation schemes for reliable and unreliable rays obtained with our novel reliability estimation method, we enable NeRF to learn a more accurate and robust geometry of the 3D scene. We show and evaluate that applying our self-training framework to existing models improves the quality of the rendered images and achieves state-of-the-art performance in multiple settings.


翻译:最近,神经辐射场(NeRF)在新视角合成与三维重建领域展现出卓越性能。然而,该方法仍依赖大量高质量图像,限制了其在真实场景中的适用性。为突破这一局限,近期研究通过引入额外正则化项,致力于仅利用稀疏视角训练NeRF(常被称为少样本NeRF)。我们观察到,受限于任务本身的欠约束特性,仅依赖额外正则化不足以防止模型对稀疏视角的过拟合。本文提出一种名为自演化神经辐射场(SE-NeRF)的新型框架,通过向NeRF引入自训练机制来解决上述问题。我们将少样本NeRF建模为教师-学生框架:教师网络生成额外伪标签指导学生网络训练,从而提升场景表征的鲁棒性。通过基于我们提出的可靠性估计方法区分可靠与不可靠光线,并采用差异化蒸馏方案对光线级伪标签进行提纯,使NeRF能够学习到更精确、更鲁棒的三维场景几何结构。实验证明,将我们的自训练框架应用于现有模型,可显著提升渲染图像质量,并在多种设定下达到最先进性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
0+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
1+阅读 · 2014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
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
Smooth Ranking SVM via Cutting-Plane Method
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月25日
Arxiv
15+阅读 · 2019年11月26日
Self-Attention Graph Pooling
Arxiv
13+阅读 · 2019年6月13日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
4+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
6+阅读 · 7月26日
《反无人机交战场景下的战斗归零研究》
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
《决策模型比较研究》
专知会员服务
12+阅读 · 7月25日
《美军水下战与海床战概述及本地实施》
专知会员服务
6+阅读 · 7月25日
面向未来冲突推进陆军情报体制改革
专知会员服务
5+阅读 · 7月25日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
0+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
1+阅读 · 2014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
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