論文の概要: SpectralSplats: Robust Differentiable Tracking via Spectral Moment Supervision
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24036v1
- Date: Wed, 25 Mar 2026 07:48:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-26 21:06:11.191407
- Title: SpectralSplats: Robust Differentiable Tracking via Spectral Moment Supervision
- Title(参考訳): Spectral Splats: Spectral Moment Supervisionによるロバストな可微分追跡
- Authors: Avigail Cohen Rimon, Amir Mann, Mirela Ben Chen, Or Litany,
- Abstract要約: 空間から周波数領域へ勾配目標をシフトするロバストな追跡フレームワークであるSpectralSplatsを紹介する。
様々な変形パラメーターの空間的損失に対して,SpectralSplatsがシームレスでドロップインの代替として機能することが実証された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.658046416731098
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: 3D Gaussian Splatting (3DGS) enables real-time, photorealistic novel view synthesis, making it a highly attractive representation for model-based video tracking. However, leveraging the differentiability of the 3DGS renderer "in the wild" remains notoriously fragile. A fundamental bottleneck lies in the compact, local support of the Gaussian primitives. Standard photometric objectives implicitly rely on spatial overlap; if severe camera misalignment places the rendered object outside the target's local footprint, gradients strictly vanish, leaving the optimizer stranded. We introduce SpectralSplats, a robust tracking framework that resolves this "vanishing gradient" problem by shifting the optimization objective from the spatial to the frequency domain. By supervising the rendered image via a set of global complex sinusoidal features (Spectral Moments), we construct a global basin of attraction, ensuring that a valid, directional gradient toward the target exists across the entire image domain, even when pixel overlap is completely nonexistent. To harness this global basin without introducing periodic local minima associated with high frequencies, we derive a principled Frequency Annealing schedule from first principles, gracefully transitioning the optimizer from global convexity to precise spatial alignment. We demonstrate that SpectralSplats acts as a seamless, drop-in replacement for spatial losses across diverse deformation parameterizations (from MLPs to sparse control points), successfully recovering complex deformations even from severely misaligned initializations where standard appearance-based tracking catastrophically fails.
- Abstract(参考訳): 3D Gaussian Splatting (3DGS)は、リアルタイムで光リアルなノベルビューの合成を可能にする。
しかし、3DGSレンダラーの「野生」の識別性を活用することは、依然として脆弱であることが知られている。
根本的なボトルネックは、ガウス原始体のコンパクトで局所的な支持にある。
通常の測光目的は空間的重なりに暗黙的に依存しており、激しいカメラのミスアライメントが被写体を目標の局所的なフットプリントの外側に配置した場合、勾配は厳密に消え、オプティマイザは立ち往生する。
我々は、空間から周波数領域へ最適化目標をシフトさせることにより、この「消滅する勾配」問題を解決する頑健な追跡フレームワークであるSpectralSplatsを紹介する。
一連の大域複素正弦波特徴(スペクトルモーメント)を通してレンダリングされた画像を監視することにより、画素オーバーラップが完全に存在しない場合でも、ターゲットに対する有効な方向勾配が画像領域全体にわたって存在することを保証し、大域的アトラクションの盆地を構築する。
高周波数に付随する周期的局所最小値を導入することなく、この大域盆地を利用するために、第1原理から周波数アニーリングスケジュールを導出し、最適化器を大域凸性から正確な空間アライメントへ優雅に遷移させる。
スペクトルスプラッツは様々な変形パラメータ化(MLPからスパース制御点まで)をまたいだ空間的損失をシームレスに低減し、標準的な外観に基づく追跡が破滅的に失敗する過酷な初期化であっても複雑な変形を回復できることを実証した。
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