Omnidirectional multi-view stereo (MVS) vision is attractive for its ultra-wide field-of-view (FoV), enabling machines to perceive 360{\deg} 3D surroundings. However, the existing solutions require expensive dense depth labels for supervision, making them impractical in real-world applications. In this paper, we propose the first unsupervised omnidirectional MVS framework based on multiple fisheye images. To this end, we project all images to a virtual view center and composite two panoramic images with spherical geometry from two pairs of back-to-back fisheye images. The two 360{\deg} images formulate a stereo pair with a special pose, and the photometric consistency is leveraged to establish the unsupervised constraint, which we term "Pseudo-Stereo Supervision". In addition, we propose Un-OmniMVS, an efficient unsupervised omnidirectional MVS network, to facilitate the inference speed with two efficient components. First, a novel feature extractor with frequency attention is proposed to simultaneously capture the non-local Fourier features and local spatial features, explicitly facilitating the feature representation. Then, a variance-based light cost volume is put forward to reduce the computational complexity. Experiments exhibit that the performance of our unsupervised solution is competitive to that of the state-of-the-art (SoTA) supervised methods with better generalization in real-world data.


翻译:全向多视图立体视觉因其超宽视场角而备受关注,能够使机器感知360°三维环境。然而,现有解决方案需要昂贵的密集深度标签进行监督,使其在实际应用中不可行。本文提出首个基于多张鱼眼图像的无监督全向MVS框架。为此,我们将所有图像投影至虚拟视图中心,并通过两对背对背鱼眼图像合成两幅具有球面几何的全景图像。这两幅360°图像构成一个具有特殊位姿的立体对,利用光度一致性建立无监督约束,我们称之为"伪立体监督"。此外,我们提出Un-OmniMVS——一种高效的无监督全向MVS网络,通过两个高效组件提升推理速度。首先,提出带有频率注意力的新型特征提取器,同时捕获非局部傅里叶特征与局部空间特征,显式增强特征表示。然后,提出基于方差的轻量代价体以降低计算复杂度。实验表明,我们的无监督解决方案的性能与现有最先进的有监督方法相当,且在真实数据上具有更好的泛化能力。

1
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11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
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
视频超分辨 Detail-revealing Deep Video Super-resolution 论文笔记
统计学习与视觉计算组
17+阅读 · 2018年3月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月12日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月12日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月9日
VIP会员
最新内容
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
4+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
7+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
4+阅读 · 6月23日
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22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
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
视频超分辨 Detail-revealing Deep Video Super-resolution 论文笔记
统计学习与视觉计算组
17+阅读 · 2018年3月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员