Given sparse depths and the corresponding RGB images, depth completion aims at spatially propagating the sparse measurements throughout the whole image to get a dense depth prediction. Despite the tremendous progress of deep-learning-based depth completion methods, the locality of the convolutional layer or graph model makes it hard for the network to model the long-range relationship between pixels. While recent fully Transformer-based architecture has reported encouraging results with the global receptive field, the performance and efficiency gaps to the well-developed CNN models still exist because of its deteriorative local feature details. This paper proposes a Joint Convolutional Attention and Transformer block (JCAT), which deeply couples the convolutional attention layer and Vision Transformer into one block, as the basic unit to construct our depth completion model in a pyramidal structure. This hybrid architecture naturally benefits both the local connectivity of convolutions and the global context of the Transformer in one single model. As a result, our CompletionFormer outperforms state-of-the-art CNNs-based methods on the outdoor KITTI Depth Completion benchmark and indoor NYUv2 dataset, achieving significantly higher efficiency (nearly 1/3 FLOPs) compared to pure Transformer-based methods. Code is available at \url{https://github.com/youmi-zym/CompletionFormer}.


翻译:给定稀疏深度图和对应的RGB图像,深度补全旨在将稀疏测量值在空间上沿整个图像传播,以获取稠密深度预测。尽管基于深度学习的深度补全方法取得了显著进展,但卷积层或图模型的局部性使得网络难以建模像素间的长程关系。近期全Transformer架构虽凭借全局感受野取得了令人鼓舞的结果,但由于局部特征细节退化,其在性能和效率上仍与成熟的CNN模型存在差距。本文提出联合卷积注意力与Transformer模块(JCAT),将卷积注意力层与视觉Transformer深度耦合为一个基本单元,并以金字塔结构构建深度补全模型。这种混合架构自然融合了卷积的局部连通性与Transformer的全局上下文能力。实验表明,本文提出的CompletionFormer在室外KITTI深度补全基准和室内NYUv2数据集上均优于基于CNN的现有方法,同时相比纯Transformer方法实现了显著更高的效率(FLOPs降低近1/3)。代码开源于\url{https://github.com/youmi-zym/CompletionFormer}。

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
326+阅读 · 2020年11月26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
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
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5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 · 2014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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:49
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
11+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
6+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
6+阅读 · 7月20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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5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
1+阅读 · 2014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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员