Correspondence matching plays a crucial role in numerous robotics applications. In comparison to conventional hand-crafted methods and recent data-driven approaches, there is significant interest in plug-and-play algorithms that make full use of pre-trained backbone networks for multi-scale feature extraction and leverage hierarchical refinement strategies to generate matched correspondences. The primary focus of this paper is to address the limitations of deep feature matching (DFM), a state-of-the-art (SoTA) plug-and-play correspondence matching approach. First, we eliminate the pre-defined threshold employed in the hierarchical refinement process of DFM by leveraging a more flexible nearest neighbor search strategy, thereby preventing the exclusion of repetitive yet valid matches during the early stages. Our second technical contribution is the integration of a patch descriptor, which extends the applicability of DFM to accommodate a wide range of backbone networks pre-trained across diverse computer vision tasks, including image classification, semantic segmentation, and stereo matching. Taking into account the practical applicability of our method in real-world robotics applications, we also propose a novel patch descriptor distillation strategy to further reduce the computational complexity of correspondence matching. Extensive experiments conducted on three public datasets demonstrate the superior performance of our proposed method. Specifically, it achieves an overall performance in terms of mean matching accuracy of 0.68, 0.92, and 0.95 with respect to the tolerances of 1, 3, and 5 pixels, respectively, on the HPatches dataset, outperforming all other SoTA algorithms. Our source code, demo video, and supplement are publicly available at mias.group/GCM.


翻译:对应匹配在众多机器人应用中扮演着关键角色。与传统手工方法和近期数据驱动方法相比,能够充分利用预训练骨干网络进行多尺度特征提取并借助分层细化策略生成匹配对应的即插即用算法受到广泛关注。本文主要致力于解决深度特征匹配(DFM)这一当前最先进的即插即用对应匹配方法的局限性。首先,我们通过采用更灵活的最近邻搜索策略,消除了DFM分层细化过程中使用的预定义阈值,从而避免在早期阶段排除重复但有效的匹配。我们的第二项技术贡献是集成了一种块描述符,该描述符将DFM的适用性扩展到在多种计算机视觉任务(包括图像分类、语义分割和立体匹配)上预训练的各种骨干网络。考虑到本方法在真实机器人应用中的实用性,我们还提出了一种新颖的块描述符蒸馏策略,以进一步降低对应匹配的计算复杂度。在三个公开数据集上进行的大量实验证明了我们方法的优越性能。具体而言,在HPatches数据集上,当误差容忍度分别为1、3和5像素时,本方法的平均匹配准确率整体达到0.68、0.92和0.95,优于所有其他当前最先进算法。我们的源代码、演示视频及补充材料公开于mias.group/GCM。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+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
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
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
Arxiv
45+阅读 · 2022年9月19日
Attentive Graph Neural Networks for Few-Shot Learning
Arxiv
40+阅读 · 2020年7月14日
Arxiv
13+阅读 · 2019年2月28日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
最新内容
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
0+阅读 · 56分钟前
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
0+阅读 · 58分钟前
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
5+阅读 · 今天7:44
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:28
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:18
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:03
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
6+阅读 · 6月23日
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
10+阅读 · 6月23日
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
5+阅读 · 6月23日
相关VIP内容
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
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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
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