Keypoint detection serves as the basis for many computer vision and robotics applications. Despite the fact that colored point clouds can be readily obtained, most existing keypoint detectors extract only geometry-salient keypoints, which can impede the overall performance of systems that intend to (or have the potential to) leverage color information. To promote advances in such systems, we propose an efficient multi-modal keypoint detector that can extract both geometry-salient and color-salient keypoints in colored point clouds. The proposed CEntroid Distance (CED) keypoint detector comprises an intuitive and effective saliency measure, the centroid distance, that can be used in both 3D space and color space, and a multi-modal non-maximum suppression algorithm that can select keypoints with high saliency in two or more modalities. The proposed saliency measure leverages directly the distribution of points in a local neighborhood and does not require normal estimation or eigenvalue decomposition. We evaluate the proposed method in terms of repeatability and computational efficiency (i.e. running time) against state-of-the-art keypoint detectors on both synthetic and real-world datasets. Results demonstrate that our proposed CED keypoint detector requires minimal computational time while attaining high repeatability. To showcase one of the potential applications of the proposed method, we further investigate the task of colored point cloud registration. Results suggest that our proposed CED detector outperforms state-of-the-art handcrafted and learning-based keypoint detectors in the evaluated scenes. The C++ implementation of the proposed method is made publicly available at https://github.com/UCR-Robotics/CED_Detector.


翻译:关键点检测是许多计算机视觉和机器人应用的基础。尽管彩色点云易于获取,但现有大多数关键点检测器仅提取几何显著关键点,这可能阻碍旨在(或有潜力)利用颜色信息的系统的整体性能。为促进此类系统的发展,我们提出一种高效的多模态关键点检测器,可同时提取彩色点云中的几何显著和颜色显著关键点。所提出的质心距离(CED)关键点检测器包含一种直观有效的显著性度量——质心距离,该度量可同时用于三维空间和颜色空间;以及一种多模态非极大值抑制算法,能够从两个或更多模态中选择高显著性的关键点。所提出的显著性度量直接利用局部邻域内点的分布,无需法向量估计或特征值分解。我们在合成与真实数据集上,就重复性和计算效率(即运行时间)对提出的方法与现有最优关键点检测器进行了评估。结果表明,我们提出的CED关键点检测器在实现高重复性的同时,所需计算时间最少。为展示该方法的一种潜在应用,我们进一步研究了彩色点云配准任务。结果表明,在评估场景中,我们提出的CED检测器在性能上优于现有最优的手工设计及基于学习的关键点检测器。该方法的C++实现已在https://github.com/UCR-Robotics/CED_Detector 开源。

0
下载
关闭预览

相关内容

【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
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
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
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
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
1+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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年8月7日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
Arxiv
18+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
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
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
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
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
1+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
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