論文の概要: GUARD: Geometric Uncertainty-Aware Point Cloud Denoising and Segmentation for Robotic Hard Disk Drive Disassembly
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.09068v1
- Date: Tue, 06 Oct 2026 20:15:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-08 21:58:22.594367
- Title: GUARD: Geometric Uncertainty-Aware Point Cloud Denoising and Segmentation for Robotic Hard Disk Drive Disassembly
- Title(参考訳): GUARD: ロボットディスクのハードディスク分解のための幾何学的不確かさを意識したクラウドデノベーションとセグメンテーション
- Abstract要約: GUARDは幾何学的不確実性を認識したフレームワークで、1つの前方パス内でポイントフィルタリングとセグメンテーションを実行する。
2,745個の実HDD点雲の評価は、GUARDがPointNet++セグメンテーションを改善したことを示す。
その結果、幾何学的信頼性と意味的信頼性を区別する価値が示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.107698042151629
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Reliable robotic disassembly requires part-level representations that distinguish genuine component geometry from scanning and reconstruction artifacts. In point clouds of hard disk drives (HDDs), structured ghost artifacts can resemble valid components locally while remaining inconsistent with the overall geometry, allowing erroneous measurements to receive plausible semantic labels. This creates an engineering information problem: semantic prediction confidence alone does not establish whether the underlying geometry is reliable. We propose \textbf{GUARD}, a geometric uncertainty-aware framework that performs point filtering and segmentation within a single forward pass by modeling the reliability of learned geometric representations. GUARD combines a multi-scale geometric transformer with a multi-bandwidth random Fourier feature Gaussian Process to estimate per-point geometric uncertainty, complemented by predictive entropy to suppress unreliable measurements while preserving informative structures. Evaluation on 2,745 real HDD point clouds shows that GUARD improves PointNet++ segmentation mean intersection over union from 0.7739 to 0.8318. Additional experiments on ShapeNetPart and ScanNet examine robustness across corruption types, point-cloud domains, and segmentation backbones. On manually annotated ScanNet samples, geometric uncertainty achieves a corrupted-point detection F1 score of 0.7931, compared with 0.2212 for predictive entropy. The results demonstrate the value of distinguishing geometric reliability from semantic confidence and reveal a tradeoff between artifact suppression and preservation of informative structures. GUARD contributes a reliability-aware approach to interpreting imperfect 3D measurements for component identification and subsequent robotic handling. Project website: https://001-wang.github.io/GUARD_Point_denoiser/.
- Abstract(参考訳): 信頼性の高いロボット分解は、真のコンポーネント幾何学とスキャンと再構築アーティファクトを区別する部分レベルの表現を必要とする。
ハードディスクドライブ(HDD)の点雲では、構造化されたゴーストアーティファクトは、全体幾何学と矛盾しないまま、有効成分に局所的に類似し、誤った測定が妥当なセマンティックラベルを受け取ることができる。
セマンティック予測の信頼性だけでは、基礎となる幾何学が信頼できるかどうかを確定しない。
本稿では,学習した幾何表現の信頼性をモデル化し,単一の前方パス内で点フィルタリングとセグメンテーションを行う幾何学的不確実性認識フレームワークである「textbf{GUARD}」を提案する。
GUARDはマルチスケールの幾何変換器と多帯域ランダムフーリエ特徴ガウス過程を組み合わせることで、予測エントロピーによって補完される点当たりの幾何不確かさを推定し、情報構造を保ちながら信頼できない測定を抑える。
2,745個の実HDD点雲の評価は、GUARDがPointNet++セグメンテーションの平均交点を0.7739から0.8318に改善したことを示している。
ShapeNetPartとScanNetのさらなる実験では、汚職タイプ、ポイントクラウドドメイン、セグメンテーションバックボーン間の堅牢性を検証している。
手動でアノテートした ScanNet のサンプルでは、幾何的不確実性により、予測エントロピーの 0.2212 と比較すると、劣化点検出 F1 スコアは 0.7931 である。
その結果, 幾何的信頼性と意味的信頼性を区別する価値が示され, 人工物抑制と情報構造保存のトレードオフが明らかとなった。
GUARDは、コンポーネント識別とその後のロボットハンドリングのための不完全な3D計測を解釈するための信頼性に配慮したアプローチに貢献している。
プロジェクトウェブサイト:https://001-wang.github.io/GUARD_Point_denoiser/
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