Reconstructing compositional 3D representations of scenes, where each object is represented with its own 3D model, is a highly desirable capability in robotics and augmented reality. However, most existing methods rely heavily on strong appearance priors for object discovery, therefore only working on those classes of objects on which the method has been trained, or do not allow for object manipulation, which is necessary to scan objects fully and to guide object discovery in challenging scenarios. We address these limitations with a novel interaction-guided and class-agnostic method based on object displacements that allows a user to move around a scene with an RGB-D camera, hold up objects, and finally outputs one 3D model per held-up object. Our main contribution to this end is a novel approach to detecting user-object interactions and extracting the masks of manipulated objects. On a custom-captured dataset, our pipeline discovers manipulated objects with 78.3% precision at 100% recall and reconstructs them with a mean chamfer distance of 0.90cm. Compared to Co-Fusion, the only comparable interaction-based and class-agnostic baseline, this corresponds to a reduction in chamfer distance of 73% while detecting 99% fewer false positives.


翻译:从场景中重建组合式三维表示(其中每个物体均以独立三维模型呈现)是机器人与增强现实领域亟需实现的关键能力。然而,现有方法大多严重依赖外观先验进行物体发现,仅能处理训练过的特定物体类别;或无法支持物体操控——而这对实现完整物体扫描及在复杂场景中引导物体发现至关重要。我们提出一种基于物体位移的新型交互引导且类别无关的方法来解决这些局限:用户可持RGB-D相机在场景中移动并举起物体,系统最终为每个被举起的物体输出独立三维模型。为此,我们的核心贡献在于提出一种检测用户-物体交互并提取被操控物体掩模的创新方法。在自定义采集的数据集上,我们的流程以100%召回率实现78.3%精确度的被操控物体发现,并以0.90厘米的平均倒角距离完成重建。相较于唯一可比的交互式类别无关基线方法Co-Fusion,我们的方法将倒角距离降低了73%,同时减少了99%的误检率。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6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
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
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
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4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
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2021年3月16日
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
106+阅读 · 2019年12月19日
Arxiv
11+阅读 · 2018年7月31日
VIP会员
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4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
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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员