Scene flow estimation is a crucial component in the development of autonomous driving and 3D robotics, providing valuable information for environment perception and navigation. Despite the advantages of learning-based scene flow estimation techniques, their domain specificity and limited generalizability across varied scenarios pose challenges. In contrast, non-learning optimization-based methods, incorporating robust priors or regularization, offer competitive scene flow estimation performance, require no training, and show extensive applicability across datasets, but suffer from lengthy inference times. In this paper, we present OptFlow, a fast optimization-based scene flow estimation method. Without relying on learning or any labeled datasets, OptFlow achieves state-of-the-art performance for scene flow estimation on popular autonomous driving benchmarks. It integrates a local correlation weight matrix for correspondence matching, an adaptive correspondence threshold limit for nearest-neighbor search, and graph prior rigidity constraints, resulting in expedited convergence and improved point correspondence identification. Moreover, we demonstrate how integrating a point cloud registration function within our objective function bolsters accuracy and differentiates between static and dynamic points without relying on external odometry data. Consequently, OptFlow outperforms the baseline graph-prior method by approximately 20% and the Neural Scene Flow Prior method by 5%-7% in accuracy, all while offering the fastest inference time among all non-learning scene flow estimation methods.


翻译:[translated abstract in Chinese] 场景流估计是自动驾驶与三维机器人技术发展的关键组成部分,为环境感知与导航提供重要信息。尽管基于学习的场景流估计技术具有优势,但其领域特异性与跨场景泛化能力有限的问题仍构成挑战。相比之下,融合鲁棒先验或正则化的非学习优化方法,虽无需训练且能提供具有竞争力的场景流估计性能,并在不同数据集中展现广泛适用性,但存在推理时间过长的缺陷。本文提出OptFlow——一种基于优化的快速场景流估计方法。该方法无需依赖学习或任何标注数据集,即在主流自动驾驶基准测试中达到场景流估计的先进性能。通过集成局部相关权重矩阵进行对应匹配、自适应对应阈值限制优化最近邻搜索、以及图先验刚性约束,OptFlow实现了更快的收敛速度与更优的点对应识别效果。此外,我们证明在目标函数中融入点云配准模块,可在不依赖外部里程计数据的情况下提升精度,并区分静态与动态点。最终,OptFlow在精度上较基线图先验方法提升约20%,较神经场景流先验方法提升5%-7%,同时所有非学习场景流估计方法中推理速度最快。

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
《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
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
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
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
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
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
47+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
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
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
4+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
6+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
17+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
14+阅读 · 6月4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
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
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
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
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
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
47+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
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