It has long been an ill-posed problem to predict absolute depth maps from single images in real (unseen) indoor scenes. We observe that it is essentially due to not only the scale-ambiguous problem but also the focal-ambiguous problem that decreases the generalization ability of monocular depth estimation. That is, images may be captured by cameras of different focal lengths in scenes of different scales. In this paper, we develop a focal-and-scale depth estimation model to well learn absolute depth maps from single images in unseen indoor scenes. First, a relative depth estimation network is adopted to learn relative depths from single images with diverse scales/semantics. Second, multi-scale features are generated by mapping a single focal length value to focal length features and concatenating them with intermediate features of different scales in relative depth estimation. Finally, relative depths and multi-scale features are jointly fed into an absolute depth estimation network. In addition, a new pipeline is developed to augment the diversity of focal lengths of public datasets, which are often captured with cameras of the same or similar focal lengths. Our model is trained on augmented NYUDv2 and tested on three unseen datasets. Our model considerably improves the generalization ability of depth estimation by 41%/13% (RMSE) with/without data augmentation compared with five recent SOTAs and well alleviates the deformation problem in 3D reconstruction. Notably, our model well maintains the accuracy of depth estimation on original NYUDv2.


翻译:从单张图像中预测真实(未见)室内场景的绝对深度图一直是一个不适定问题。我们观察到,这本质上不仅是由尺度模糊问题导致,还源于焦距模糊问题,二者共同降低了单目深度估计的泛化能力。即,不同焦距的相机可能在不同尺度的场景中采集图像。本文提出了一种焦距-尺度深度估计模型,以有效学习从未见室内场景单张图像中获取绝对深度图。首先,采用相对深度估计网络从具有多样尺度/语义的单张图像中学习相对深度;其次,通过将单个焦距值映射为焦距特征,并将其与相对深度估计中不同尺度的中间特征拼接,生成多尺度特征;最后,将相对深度与多尺度特征共同输入绝对深度估计网络。此外,本文开发了一种新流程以增强公开数据集的焦距多样性(这些数据集通常由相同或相近焦距的相机采集)。模型在增强后的NYUDv2数据集上训练,并在三个未见数据集上测试。与五种最新SOTA方法相比,我们的模型在有无数据增强时分别将深度估计的泛化能力显著提升了41%/13%(RMSE),并有效缓解了三维重建中的形变问题。值得注意的是,该模型在原始NYUDv2数据集上仍保持了深度估计的准确性。

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
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
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
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
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
3+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
3+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
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
俄乌战场地面机器人如何改写战争规则
专知会员服务
9+阅读 · 6月14日
相关VIP内容
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
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
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
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
3+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
3+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员