Recovery of an underlying scene geometry from multiview images stands as a long-time challenge in computer vision research. The recent promise leverages neural implicit surface learning and differentiable volume rendering, and achieves both the recovery of scene geometry and synthesis of novel views, where deep priors of neural models are used as an inductive smoothness bias. While promising for object-level surfaces, these methods suffer when coping with complex scene surfaces. In the meanwhile, traditional multi-view stereo can recover the geometry of scenes with rich textures, by globally optimizing the local, pixel-wise correspondences across multiple views. We are thus motivated to make use of the complementary benefits from the two strategies, and propose a method termed Helix-shaped neural implicit Surface learning or HelixSurf; HelixSurf uses the intermediate prediction from one strategy as the guidance to regularize the learning of the other one, and conducts such intertwined regularization iteratively during the learning process. We also propose an efficient scheme for differentiable volume rendering in HelixSurf. Experiments on surface reconstruction of indoor scenes show that our method compares favorably with existing methods and is orders of magnitude faster, even when some of existing methods are assisted with auxiliary training data. The source code is available at https://github.com/Gorilla-Lab-SCUT/HelixSurf.


翻译:从多视角图像恢复场景几何结构是计算机视觉研究中的长期挑战。近期研究采用神经隐式曲面学习与可微体积渲染方法,通过深度模型先验作为归纳平滑性偏置,同时实现场景几何恢复与新视角合成。尽管此类方法在物体级曲面表现优异,但在处理复杂场景曲面时存在局限。与此同时,传统多视角立体视觉通过全局优化跨视图的局部像素级对应关系,能够恢复具有丰富纹理的场景几何。受此启发,我们融合两种策略的互补优势,提出名为螺旋形神经隐式曲面学习(HelixSurf)的方法。该方法将某一策略的中间预测结果作为另一策略学习的正则化引导,并在学习过程中迭代执行这种交织正则化。我们还为HelixSurf设计了高效的可微体积渲染方案。室内场景曲面重建实验表明,即使部分现有方法借助辅助训练数据,所提方法在性能上仍具竞争力且计算效率提升数个数量级。源代码见https://github.com/Gorilla-Lab-SCUT/HelixSurf。

0
下载
关闭预览

相关内容

Surface 是微软公司( Microsoft)旗下一系列使用 Windows 10(早期为 Windows 8.X)操作系统的电脑产品,目前有 Surface、Surface Pro 和 Surface Book 三个系列。 2012 年 6 月 18 日,初代 Surface Pro/RT 由时任微软 CEO 史蒂夫·鲍尔默发布于在洛杉矶举行的记者会,2012 年 10 月 26 日上市销售。
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
【泡泡一分钟】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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
1+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
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
Arxiv
14+阅读 · 2021年3月10日
Learning in the Frequency Domain
Arxiv
11+阅读 · 2020年3月12日
Meta-Learning with Implicit Gradients
Arxiv
13+阅读 · 2019年9月10日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6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
10+阅读 · 6月15日
相关资讯
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
【泡泡一分钟】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员