論文の概要: Dynamic Point Cloud Denoising via Gradient Fields
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.08755v1
- Date: Tue, 19 Apr 2022 08:51:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-04-20 14:26:37.206384
- Title: Dynamic Point Cloud Denoising via Gradient Fields
- Title(参考訳): 勾配場を経由したダイナミックポイントクラウドデノイング
- Authors: Qianjiang Hu, Wei Hu
- Abstract要約: 3Dダイナミックポイントクラウドは、現実のオブジェクトや動きのシーンを離散的に表現する。
センサから取得した点雲は、通常ノイズによって乱れ、表面の再構成や解析などの下流のタスクに影響を及ぼす。
本研究では,勾配場推定による時間対応を生かした,勾配場に基づく動的点雲デノナイズ手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 17.29921488701806
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: 3D dynamic point clouds provide a discrete representation of real-world
objects or scenes in motion, which have been widely applied in immersive
telepresence, autonomous driving, surveillance, etc. However, point clouds
acquired from sensors are usually perturbed by noise, which affects downstream
tasks such as surface reconstruction and analysis. Although many efforts have
been made for static point cloud denoising, dynamic point cloud denoising
remains under-explored. In this paper, we propose a novel gradient-field-based
dynamic point cloud denoising method, exploiting the temporal correspondence
via the estimation of gradient fields -- a fundamental problem in dynamic point
cloud processing and analysis. The gradient field is the gradient of the
log-probability function of the noisy point cloud, based on which we perform
gradient ascent so as to converge each point to the underlying clean surface.
We estimate the gradient of each surface patch and exploit the temporal
correspondence, where the temporally corresponding patches are searched
leveraging on rigid motion in classical mechanics. In particular, we treat each
patch as a rigid object, which moves in the gradient field of an adjacent frame
via force until reaching a balanced state, i.e., when the sum of gradients over
the patch reaches 0. Since the gradient would be smaller when the point is
closer to the underlying surface, the balanced patch would fit the underlying
surface well, thus leading to the temporal correspondence. Finally, the
position of each point in the patch is updated along the direction of the
gradient averaged from corresponding patches in adjacent frames. Experimental
results demonstrate that the proposed model outperforms state-of-the-art
methods under both synthetic noise and simulated real-world noise.
- Abstract(参考訳): 3Dダイナミックポイントクラウドは、没入型テレプレゼンス、自律運転、監視などにおいて広く適用されてきた、現実のオブジェクトや動きのシーンを離散的に表現する。
しかし、センサから取得した点雲は通常ノイズによって摂動し、表面再構成や解析などの下流タスクに影響する。
静的ポイントクラウドデノージングには多くの取り組みがなされているが、動的ポイントクラウドデノージングは未検討のままである。
本稿では,勾配場の推定による時間的対応を活用し,勾配場に基づく動的点雲除算法を提案する。
勾配場はノイズ点雲の対数確率関数の勾配であり、各点を下層の清浄面に収束させるために勾配上昇を行う。
本研究では,各表面パッチの勾配を推定し,時間的対応パッチを探索する時間的対応を利用して,古典力学における剛体運動を利用する。
特に、各パッチを剛体として扱い、隣り合うフレームの勾配場を力で移動する、すなわち、パッチ上の勾配の和が0に達するときのバランス状態に達する。
点が下面に近づくと勾配が小さくなるので、バランスの取れたパッチは下面によく適合し、時間的対応をもたらす。
最後に、隣接するフレームにおける対応するパッチから平均される勾配方向に沿ってパッチの各点の位置を更新する。
実験により,提案手法は,合成ノイズとシミュレーション実環境騒音の両方において,最先端の手法よりも優れていた。
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