論文の概要: TreeGaussian: Tree-Guided Cascaded Contrastive Learning for Hierarchical Consistent 3D Gaussian Scene Segmentation and Understanding
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.03309v1
- Date: Tue, 31 Mar 2026 10:22:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:18.495638
- Title: TreeGaussian: Tree-Guided Cascaded Contrastive Learning for Hierarchical Consistent 3D Gaussian Scene Segmentation and Understanding
- Title（参考訳）: TreeGaussian:階層的一貫性を持つ3次元ガウスシーンセグメンテーションと理解のための木誘導カスケードコントラスト学習
- Abstract要約: 木誘導型コントラスト学習フレームワークであるTreeGaussianを紹介する。
マルチレベルオブジェクトツリーを構築することで、TreeGaussianは、オブジェクト-部分階層間の構造化学習を可能にする。
不安定なガウス点を抑えながらビューを整列させるグラフベースのデノナイジングモジュールが導入された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.718058183540624
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: 3D Gaussian Splatting (3DGS) has emerged as a real-time, differentiable representation for neural scene understanding. However, existing 3DGS-based methods struggle to represent hierarchical 3D semantic structures and capture whole-part relationships in complex scenes. Moreover, dense pairwise comparisons and inconsistent hierarchical labels from 2D priors hinder feature learning, resulting in suboptimal segmentation. To address these limitations, we introduce TreeGaussian, a tree-guided cascaded contrastive learning framework that explicitly models hierarchical semantic relationships and reduces redundancy in contrastive supervision. By constructing a multi-level object tree, TreeGaussian enables structured learning across object-part hierarchies. In addition, we propose a two-stage cascaded contrastive learning strategy that progressively refines feature representations from global to local, mitigating saturation and stabilizing training. A Consistent Segmentation Detection (CSD) mechanism and a graph-based denoising module are further introduced to align segmentation modes across views while suppressing unstable Gaussian points, enhancing segmentation consistency and quality. Extensive experiments, including open-vocabulary 3D object selection, 3D point cloud understanding, and ablation studies, demonstrate the effectiveness and robustness of our approach.
- Abstract（参考訳）: 3D Gaussian Splatting(3DGS)は、ニューラルシーン理解のためのリアルタイムで微分可能な表現として登場した。
しかし、既存の3DGSベースの手法は、階層的な3Dセマンティック構造を表現し、複雑な場面で全体的関係を捉えるのに苦労している。
さらに、高密度なペアワイズ比較と2次元先行からの不整合階層ラベルは特徴学習を妨げるため、準最適セグメンテーションが生じる。
このような制約に対処するため,木誘導型コントラスト学習フレームワークであるTreeGaussianを導入する。
マルチレベルオブジェクトツリーを構築することで、TreeGaussianは、オブジェクト-部分階層間の構造化学習を可能にする。
さらに,グローバルな特徴表現から局所的な特徴表現を段階的に洗練し,飽和を緩和し,訓練を安定化する2段階のケースケード型コントラスト学習戦略を提案する。
さらに、不安定なガウス点を抑え、セグメンテーションの整合性と品質を高めつつ、ビューをまたいだセグメンテーションモードを調整するために、一貫性セグメンテーション検出(CSD)機構とグラフベースのデノナイジングモジュールを導入する。
オープンボキャブラリ3Dオブジェクト選択,3Dポイントクラウド理解,アブレーション研究などの大規模な実験は,我々のアプローチの有効性と堅牢性を示している。
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