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基于线段激光雷达和目联合曲面重建

与直接融合图像特征和激光雷达不同,我们提出方案是利用激光雷达扫描云和图像数据检测到常见几何特征,允许在更高级别的空间中处理来自两个传感器数据,特别是,在执行捆集调整以优化姿势之前,找到从激光雷达云中提取三维线段与图像检测到二维线之间对应关系...这里我们利用检测到和优化线段来提高最终重建网格质量,在最近发布数据集上测试我们方法,并将3D重建网格精度和完整性与测量级3D扫描仪获得真值进行比较。...该工作重点放在线段上,因为它们是非常简单几何特征,计算成本低廉,并且在结构化环境很容易检测,然而,由于目图像深度模糊性,在不同图像查找二维直线之间对应关系是一项困难任务,实际上,两个端点位于同一对极线上线段将在图像有着相同重投影位置...实验 我们在从数据集中提取两个数据集上测试了该方法,每个序列包含大约60幅图像,提供相机内参以及相机和激光雷达之间外参,图5显示了摄像机在序列位置以及数据集三维视图,通过添加随机平移噪声和旋转噪声来生成有噪声初始姿态估计...表I结果表明,对于所测试两个序列,使用线和可视点联合产生结果略好于SfM方法,此改进归因于线段相对于特征提供更大稳定性。

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3D鸟类重建—数据集、模型以及从视图恢复形状

很多学者都做了与此相关工作,比如说Liu等使用HOG描述符和线性支持向量机在更具挑战性CUB-200-2011数据集中定位鸟类部位【1】,这些工作都是基于检测和2D关键直接三角测量。...为了解决这个限制,作者使用了两种模板姿势,它们有着相同网格拓扑结构、骨骼、权重和关键,但它们初始姿势不同:一个是伸展翅膀鸟,另一个是折叠翅膀鸟,如下图所示。 ?...模型能够捕捉栖息和飞行时姿势 为了形成给定姿势网格,作者修改了SMPL【5】和SMPLify【6】中使用方法以允许不同骨骼长度。...从具有关节位置J标准姿势模板网格M开始,首先计算每个关节i相对于父节点位置 ? 然后用这个向量乘以αi来调整两个关节点之间距离,形成一个新骨骼形状J’ ?...保留原始140个实例骨骼长度,但在每个样本骨骼长度上添加了随机噪声。对于位姿回归网络,输入为二维关键 ,目标为三维旋转参数,网络主体结构是多层感知机MLP。 实验结果 ?

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3D鸟类重建—数据集、模型以及从视图恢复形状

很多学者都做了与此相关工作,比如说Liu等使用HOG描述符和线性支持向量机在更具挑战性CUB-200-2011数据集中定位鸟类部位【1】,这些工作都是基于检测和2D关键直接三角测量。...为了解决这个限制,作者使用了两种模板姿势,它们有着相同网格拓扑结构、骨骼、权重和关键,但它们初始姿势不同:一个是伸展翅膀鸟,另一个是折叠翅膀鸟,如下图所示。 ?...模型能够捕捉栖息和飞行时姿势 为了形成给定姿势网格,作者修改了SMPL【5】和SMPLify【6】中使用方法以允许不同骨骼长度。...从具有关节位置J标准姿势模板网格M开始,首先计算每个关节i相对于父节点位置 ? 然后用这个向量乘以αi来调整两个关节点之间距离,形成一个新骨骼形状J’ ?...保留原始140个实例骨骼长度,但在每个样本骨骼长度上添加了随机噪声。对于位姿回归网络,输入为二维关键 ,目标为三维旋转参数,网络主体结构是多层感知机MLP。 实验结果 ?

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M2DP:一种新三维云描述子及其在回环检测应用

在每个bin内,签名方法计算一个或多个几何测量值,例如点数、法线,并对bin信息进行编码。直方图生成每个或点子集上特征值计数,并将这些计数与描述子连接起来。...大多数现有方法在构建三维描述子时都使用法线,对于具有噪波数据云,通常很难获得一个精确法线,对于普通开源方法,如Spine Image或ESF,由于这些描述符缺乏空间信息,因此无法在不同云中捕获复杂细节...本文中,使用分解后左右奇异值矩阵第一个向量作为云描述子;方法框架如图1 图1:M2DP方法框架 B 云预处理 回环检测,描述子需要对三维空间保持移动不变性和旋转不变性,为了保持移动不变性,使用输入中心作为描述子参考坐标系原点...C 视图二维签名 通过法向量m来定义二维投影平面X,且X需要过原点,另外,法向量可以通过方位角θ和俯仰角Φ来确定,因此,平面X可由参数对[θ, Φ]唯一确定。...图2:二维平面Bin编号示意图 D 多视角二维投影描述子 通过使用p个不同方位角θ和q个不同俯仰角Φ,生成pq个不同二维平面;方位角步幅为π/p,俯仰角步幅为π/2q;对于每一个二维平面,

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前沿 | 超越像素平面:聚焦3D深度学习现在和未来

虽然二维摄像头既便宜又随处可见,但是三维感知通常需要专用硬件设备。 ? Stereo vision 需要使用多个摄像头,测量感知目标的位置变化,从而计算深度信息。...,即使在体素网格几何形状与我们所学卷积核有很大不同。...为了解决这个问题,他们使用了一个简单数据增强策略。在训练,他们多次对每个体素网格进行旋转,并且在所得到副本上进行训练;接着在测试时,他们将最后全连接层在输入不同方向上得到输出进行池化。...通过这种方式,VoxNet 通过在输入体素网格不同旋转方向上共享相同学到卷积核权值来学习这种旋转不变性。 VoxNet 代表着我们向真正三维学习迈进了一大步,但是体素网格仍然具有一些缺点。...首先,与云相比,它们丢失了分辨率。因为如果代表复杂结构不同点距离很近,它们会被被绑定在同一个体素。与此同时,与稀疏环境云相比,体素网格可能导致不必要高内存使用率。

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图像三维重建、2D到3D风格迁移和3D DeepDream

使用这个渲染器,可以执行带有轮廓图像监督图像三维网格重建,并且该系统比现有的基于体素方法更好。...对象旋转、平移和缩放由顶点上简单操作表示。 这篇文章提出了两个应用,如下图所示。第一个是图像三维网格重建,第二个是基于梯度3D网格编辑,包括风格迁移和DeepDream。 ?...2.图片三维重建:从图像估计三维结构是计算机视觉一个传统问题,大多数方法使用真实三维模型来学习2D到3D映射函数,有些作品通过深度预测重建三维结构,有些则直接预测三维形状。...轮廓损失S表示是二进制mask,平滑度损失θ表示相邻两个面的夹角度数,两个损失函数分别保证了渲染后效果和模型光滑。...为了使生成网格形状与Mc相似,假设两个网格顶点到面的关系相同,我们重新定义了如下内容损失函数: ? 作者使用了与2D应用相同风格损失,如下所示: ?

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高分辨率、实时手持物体360°三维模型重建结构光技术

然而,在工业检查和反向建模等应用,获取所有对象三维模型是至关重要。然而,传统FPP系统由于其视场有限,无法在测量获得目标的完整三维模型,因此需要对从多个视图测量数据进行配准。...带有两个镜子测量系统可以在一个测量重建一个全景三维表面,因为它们同时从三个角度捕捉目标[9]。然而,由于透视信息有限,这类系统仍然无法获得全尺度三维测量。...图3 描述:(a)传统PnP方法(b)我们问题描述 在快速进行二维匹配识别后,利用求解多视角(PnP)问题方法,可以快速得到相邻三维帧之间变换矩阵,这是一种常用从三维参考点间n个对应关系估计摄像机姿态技术...图8:David模型与陶瓷球配准结果(a),(b):两个视角测量图像(c),(d)相应配准结果(e),(f):球配准误差分布 在第二次实验测量两个半径分别为25.3989和25.4038mm...由于球体没有二维特征,所以它们可以借助David模型进行注册。测量结果如图8所示。对两个球体测量结果进行了球面拟合。它们误差分布如图所示。8(e)和8(f)。

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ICRA2021| Intensity-SLAM:基于强度辅助大规模环境定位和建图

对于每个p∈P3,我们可以搜索最近p1和p2,以便局部表面法线n可以表示为: 因此,我们可以从具有几何读数P和强度读数I原始扫描推导出校准强度扫描I˜,特别是在一些传感器默认使用距离测量部分校准...此外,原始数据包含自动驾驶从路边树木上测量,这将降低匹配精度。因此,将云与[7],[13]特征相匹配更健壮和计算效率。本文使用了基于几何形状和强度信息特征,而不是只使用几何形状特征。...校准强度信息包含揭示不同物体分布环境反射率轮廓。因此,强度信息也有助于识别在多个帧相同特征。...三维空间被分割成网格单元,每个单元都由一个概率函数表示。类似的想法可以用于构造和更新一个强度图。我们使用强度测量I(ηi|z1:t)来表示每个网格单元mi[26],而不是概率函数。...给定边缘特征 pi∈Pε和变换点 pˆi = Tpi,我们可以从全局地图中搜索两个最近 pε1 和 pε2。点到边残差定义为: 2)强度残差:将特征与强度图匹配计算强度残差。

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用于自动驾驶激光雷达里程计方法综述

此外,里程计方法将车辆定位在三维,这有助于车辆在多级道路定位,而二维GNSS/INS系统很容易混淆,传统方法上,车辆里程计算法基于摄像机图像帧。...(IMLS)从先前激光雷达扫描定义模型表面表示,SemanticICP进行联合几何和语义推理,通过将像素化语义测量纳入到估计两个云之间相对变换来改进配准任务,在这里,关联被视为潜在随机变量,...,并采用点到边和点到平面扫描匹配来实现两次扫描帧之间转换,在PNDT,与经典NDT不同,在计算平均值和协方差时计算每个概率分布函数,从而提高平移和旋转精度,其优点是在所有占用单元中生成分布,...,因为加入了网格特征额外成本,导致平均APE降低,就KITTI里程计数据集性能而言,对仅有lidar传感器LOAM一直表现良好,并且其旋转和平移误差最小。...LodoNet将PointNet分类体系结构调整为旋转和平移估计模块,但与LO-Net不同,平移和旋转模块是分开,因此在里程计结束时有两个3自由度预测。

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固态激光雷达和相机系统自动标定

ACSC,首先设计了一个时域积分和云特征精细化放啊,以尽可能多地提取扫描有效信息,并提出了一种利用标定板目标反射强度分布三维角提取方法,基于光学图像三维角和相应二维,提出了一种基于目标的标定方法...对于SSL和相机标定系统,外参标定问题是估计两个传感器之间相对旋转和平移,即求解外参数矩阵(E∈ SE3)分别基于从两个不同传感器同一帧中提取相应3D-2D角,该方法以印刷棋盘为校准目标,然而棋盘格挑战是如何从不稳定分布云中准确地提取角...输入{Q1,Q2,…,QT}是SSL传入帧,Sc代表根据我们使用校准目标的几何参数构建标准模型,Cstd是从Sc生成,L是用于优化3D角位置相似性度量函数;(b) 基于图像二维角点估计...A.标定目标特征精细化 1)时域积分:利用非重复扫描模式,在时域中集成连续扫描以加密云,而不是直接使用次扫描图2。...,黑色和白色条分别代表棋盘格相应颜色网格反射率。

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Parrot Anafi AI无人机介绍.上

中间这个是全新设计云台相机 旁边两个相机是避障使用相机,看型号是使用黑白相机 ---- 这个全新避障系统“能探测到所有方向障碍物”,而且这两个摄像头显然能做到这一,这要归功于它能够独立于主摄像头旋转...通过在同一方向但从两个不同位置拍摄环境,感知系统视野物体出现在两个摄像头拍摄图片中不同位置。物体越近,这种位置差异就越接近。...关于校准:每对立体相机都经过工厂校准,以精确测量两个相机之间可能存在轻微错位,并在板载深度计算对其进行补偿。 用户还可以使用包装中提供测试图案重新校准立体相机对。...知道拍摄每一帧姿势后,可以对不同图像与相同特征相对应进行三角测量并放回 3D。 这会产生一个 3D 云,其中包含多达 500 个 ANAFI Ai ,以 10Hz 生成。 ?...包含3D体素被占据概率增加 射线穿过所有体素(除了包含 3D 体素)被占用概率降低 ? Raycasting 原理——右边是立体匹配产生深度图,左边是占据网格二维切片。

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一种基于相位靶标的摄像机标定迭代畸变补偿算法

针孔模型通常用于描述一般成像过程,它是世界上一个三维与相机相应二维图像之间线性投影。然而,由于相机畸变,真实成像过程是一个非线性投影。相机镜头畸变可分为径向畸变、偏心畸变和薄棱镜畸变。...通常,使用一组具有已知世界坐标的二维或三维控制或特征作为标定过程[1,10]输入数据。与3D靶标相比,棋盘格、平面上正方形和圆形等二维图案被频繁使用,因为它们易于制造和处理[1,19,20]。...所提出畸变补偿方法需要计算真实像素与重投影像素之间偏差。当使用相位靶标时,摄像机像素可以根据连续相位图,根据不同标定姿态找到相应世界。...虽然使用了传统二维标定板(如棋盘),但由于相同相机像素由于特征有限且离散,无法发现不同标定姿态相应世界,因此所提出标定方法将会失败。...可以从张文章 [1] 中使用棋盘或其他标定靶标检测到特征。为避免不同标定靶标提取精度差异,采用相同相机像素和对应物理对两种方法进行测试。

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基于图割优化多平面重建视觉 SLAM(ISMAR2021)

在这项工作,作者认为可以通过最小化涉及空间相干性能量函数来解决两个提到几何模型(应性/3D平面),即图割优化,这也解决了经过训练CNN输出是不准确问题。...目方法仍然面临一些挑战和困难,例如无纹理场景、动态前景、相机旋转、帧之间各种基线和尺度漂移,其中平面图元只能从有限3D获得信息。...在这项工作,作者认为在目 SLAM 系统通常无法有效解决数据关联和几何模型拟合问题,即在从不同视点(在小基线或大基线下)或从相同视点(在纯旋转下)帧之间建立多平面的特征匹配,实现应性估计和分解...对于目 SLAM,作者在初始化步骤中提出了算法1,其中 Homography 矩阵和 Fundamental 矩阵是并行计算,同时使用对称传递误差 (STE) 来测量匹配特征 p = (pref...然后对应性应用能量最小化: 其中 H = {H|p属于P}是模型对参考帧特征 p 匹配部分,邻域系统 N 利用基于图像空间上网格邻域构造,最小采样(4 个对应)由渐进式 NAPSAC 采样器在该图像网格采样得到

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基于图割优化多平面重建视觉 SLAM(ISMAR2021)

在这项工作,作者认为可以通过最小化涉及空间相干性能量函数来解决两个提到几何模型(应性/3D平面),即图割优化,这也解决了经过训练CNN输出是不准确问题。...目方法仍然面临一些挑战和困难,例如无纹理场景、动态前景、相机旋转、帧之间各种基线和尺度漂移,其中平面图元只能从有限3D获得信息。...在这项工作,作者认为在目 SLAM 系统通常无法有效解决数据关联和几何模型拟合问题,即在从不同视点(在小基线或大基线下)或从相同视点(在纯旋转下)帧之间建立多平面的特征匹配,实现应性估计和分解...对于目 SLAM,作者在初始化步骤中提出了算法1,其中 Homography 矩阵和 Fundamental 矩阵是并行计算,同时使用对称传递误差 (STE) 来测量匹配特征 p = (pref...然后对应性应用能量最小化: 其中 H = {H|p属于P}是模型对参考帧特征 p 匹配部分,邻域系统 N 利用基于图像空间上网格邻域构造,最小采样(4 个对应)由渐进式 NAPSAC 采样器在该图像网格采样得到

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CMU提出基于学习动作捕捉模型,用自监督学习实现人类3D动作追踪

我们模型是使用来自合成数据强监督与来自一个端到端框架(a)骨骼关键(b)密集型网格运动(c)人物背景分割可微渲染自监督进行联合训练通过检验,我们证实,我们模型结合了监督学习和测试时间优化二者优点...当前,大多数动作捕捉系统都是优化驱动,其并不能从经验获益。目动作捕捉系统优化3D人体模型参数以在视频测量结果相匹配(如人像分割、光流等)。...在真实视频,我们工作通过将手动渲染模型大规模合成数据强监督、与3D关键3D转2D可微渲染、动作和分割以及真实独目视频2D相应检测量匹配中所包含监督相结合,从而避免了真实视频缺乏3D...对于给定姿势和表面参数,密集网格可以以一种分析法(可微分)形式生成,然后将其全局旋转并转换到期望位置。...给定两个连续帧3D网络预测,我们可以对网格顶点3D动作向量进行差分投影,并将它们与已评估2D可见光流向量进行有针对性匹配(图1)。

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从2D到3D目标检测综述

行人、骑车或交通要素等目标通常由非常稀疏云表示,这使得仅使用云进行检测变得相当复杂。在本综述文章,提出一个同时使用RGB和云数据进行多类别物体识别的架构。...在阶段,模型将目标检测任务视为一个统一、端到端回归问题。在这种框架,图像被缩放到相同大小,并被均匀地分成网格。如果目标的中心落在网格单元,则该网格单元负责预测目标。...它首先预测二维边界框,然后利用神经网络估计缺失深度信息,将二维边界框提升到三维空间。 ? B、 基于目标检测 主要有两种类型分类网络只使用云数据。第一种方法直接使用三维云数据。...基于yolo实现3D目标检测 有很多方法可以将云处理为二维数据。詹森方法是通过使用几个二维透视图来表示三维云。...在数据预处理阶段,以图像中心为原点,以固定半径旋转,从64个不同角度截取云图像。由于在分类过程中加入了额外旋转和大量实例,因此该方法在一定程度上减少了信息丢失。尽可能多地把信息留给其他人。

1.9K10

贾佳亚等提出Fast Point R-CNN,利用云快速高效检测3D目标

论文地址:https://arxiv.org/abs/1908.02990v1 引言 最近一些三维目标检测方法利用了不同类型数据,包括目图像,立体图像和 RGB-D 图像。...一种解决方案是使用网格,另一种方法是直接处理云进行三维目标识别 [26, 28, 19, 36],研究人员注意到,将这些方法应用于进行大规模云处理自动驾驶任务,计算量仍然非常繁重。...它是一个级目标检测器。 输入表示 :VoxelRPN 输入是是体素化处理后云,它实际上是一个规则网格网格每个体素都包含位于局部区域中原始点信息。...与目前流行二维图像多尺度目标检测器 [21] 不同,研究者认为 HyperNet[14] 结构更为合适。...在每个参数层之后使用批处理归一化。两个网络都使用 0.0001 权重衰减。

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版本 11.1 新功能概要

AudioInsert — 在现存音频信号插入一个音频信号 AudioSpectralMap — 把滤波器应用于音频信号短时傅立叶变换 AudioSpectralTransformation —...(已更新) — 新关键类型和方法 计算摄影 » ImageEffect (已更新) — 已添加新效果 ImageExposureCombine (已更新) — 扩展为可处理 HDR 图像 计算显微镜...» Perimeter — 计算二维固体边界弧长 RegionEqual — 验证两个区域是否相等 RegionWithin — 验证一个区域是否在另一个区域内 RegionDisjoint — 验证两个区域是否不相交...DiscretizeRegion (已更新) — 以改善参数区域离散化 PlotTheme (已更新) — 基于网格区域带有新 "Showcase" 和 "Illustration" 主题 MeshRegion..., BoundaryMeshRegion (已更新) — 带有直接行为附加单元 三维坐标几何学 AnglePath3D — 由移动和三维旋转序列形成路径 SpherePoints — 给出球上点近似均匀分布

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APAP论文阅读笔记

图像拼接通常通过估计二维投影扭曲来解决,以使图像对齐。通过3×3同形图参数化,如果场景是平面的,或者如果视图纯粹因旋转不同,则2D投影扭曲是正确[17]。...2.2 移动DLT 当视图I和I’不完全因旋转不同或不属于平面场景时,使用基本投影扭曲不可避免地会在对齐中产生重影效果。...网格大小c1和c2均取自[50 100]范围;在每个图像对上,CPW网格使用相同网格分辨率。...基线扭曲(通过内联线上DLT全局应性)显然无法令人满意地对齐图像,因为视图不完全因旋转不同。SVA、DHW和Autostitch稍好一些,但仍然存在显著重影。...五、结论 我们提出了一种尽可能投影二维翘曲函数估计方法。图像拼接结果显示了令人鼓舞结果,我们方法能够精确地对齐不同于纯旋转图像。

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总结 | 相机标定基本原理与改进方法

这里A为内参,R、T为旋转平移矩阵。n代表n张图片,m代表每张图片上有m个角。 可以将三维空间中都投影到二维空间对应点m^处,在二维平面上通过角提取算法可以提取出对应角 ? 。...(3)标定结果评判标准 重投影误差Re-projection error 用目标函数,将三维物投影至二维图像二维图像中提取出对应角坐标做某种差值计算(目标函数)求和。...在其它条件一致情况下,分辨率越大相机,它像素越密集,得到重投影误差也会大; ④优化算法 其它评判标准: 选择两个三维,将其投影在二维图像上,计算这两个距离。...(4)应用 ①目:PnP问题 根据三维标定靶与二维平面之间对应点坐标,求解三维标定靶与二维平面之间转换关系(旋转和平移矩阵)。 在OpenCV可通过函数solvePnP实现。...②双目测量两个相机拍摄图片中可以恢复三维信息,这是由于二维图片中对应于三维空间中一条射线,由两条射线交点可以确定这个点在三维空间中位置。

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