Existing deep learning-based depth completion methods generally employ massive stacked layers to predict the dense depth map from sparse input data. Although such approaches greatly advance this task, their accompanied huge computational complexity hinders their practical applications. To accomplish depth completion more efficiently, we propose a novel lightweight deep network framework, the Long-short Range Recurrent Updating (LRRU) network. Without learning complex feature representations, LRRU first roughly fills the sparse input to obtain an initial dense depth map, and then iteratively updates it through learned spatially-variant kernels. Our iterative update process is content-adaptive and highly flexible, where the kernel weights are learned by jointly considering the guidance RGB images and the depth map to be updated, and large-to-small kernel scopes are dynamically adjusted to capture long-to-short range dependencies. Our initial depth map has coarse but complete scene depth information, which helps relieve the burden of directly regressing the dense depth from sparse ones, while our proposed method can effectively refine it to an accurate depth map with less learnable parameters and inference time. Experimental results demonstrate that our proposed LRRU variants achieve state-of-the-art performance across different parameter regimes. In particular, the LRRU-Base model outperforms competing approaches on the NYUv2 dataset, and ranks 1st on the KITTI depth completion benchmark at the time of submission. Project page: https://npucvr.github.io/LRRU/.


翻译:现有基于深度学习的深度补全方法通常采用大量堆叠层,从稀疏输入数据预测稠密深度图。虽然此类方法显著推进了该任务,但其伴随的巨大计算复杂度阻碍了实际应用。为更高效地实现深度补全,我们提出一种新颖的轻量级深度网络框架——长短程循环更新网络(LRRU)。无需学习复杂特征表示,LRRU首先粗填充稀疏输入以获得初始稠密深度图,然后通过学习的空间变化核对其进行迭代更新。我们的迭代更新过程具有内容自适应性和高度灵活性:核权重通过联合考虑引导RGB图像和待更新深度图学习得到,且大尺度到小尺度的核范围被动态调整以捕获长程到短程依赖关系。初始深度图虽粗糙但包含完整场景深度信息,这有助于减轻从稀疏数据直接回归稠密深度的负担;而所提方法可通过更少的可学习参数与推理时间将其有效精炼为精确深度图。实验结果表明,我们提出的LRRU变体在不同参数规模下均达到最先进性能。特别地,LRRU-Base模型在NYUv2数据集上超越竞争方法,并在提交时位列KITTI深度补全基准第一名。项目页面:https://npucvr.github.io/LRRU/。

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
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
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
18+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
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月29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”》
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+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
9+阅读 · 6月15日
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
18+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
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+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
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
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