論文の概要: RoPE-Flow: Monocular Vision-based Robot Pose Estimation via 2D Graph-Conditioned 3D Flow Matching
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.21086v1
- Date: Thu, 15 Oct 2026 01:40:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-16 19:13:16.120579
- Title: RoPE-Flow: Monocular Vision-based Robot Pose Estimation via 2D Graph-Conditioned 3D Flow Matching
- Title(参考訳): RoPE-Flow:2次元グラフ合成3次元フローマッチングによる単眼視型ロボットの姿勢推定
- Abstract要約: カメラとロボットのポーズ推定のためのエンドツーエンドのフローマッチングフレームワークであるRoPE-Flowを提案する。
予測された2次元熱マップから,位置特徴を得るためのキーポイント中心の特徴抽出器を提案する。
また、学習可能な隣接マップを組み込んでフローマッチングの条件を生成するグラフ誘導条件生成器も導入する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 16.303073816779378
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Camera-to-robot pose estimation from a monocular image is significant for vision-based robot navigation and control. However, recovering 3D structural features from 2D observations remains a challenging task. Existing camera-to-robot pose estimation methods either rely on time-consuming iterative rendering or involve sophisticated 2D-3D registration which suffers from projection ambiguity, accumulated errors for distal joints and imbalanced learning for different joints. In this work, we propose RoPE-Flow, an end-to-end flow matching-based framework for camera-to-robot pose estimation. From the predicted 2D heatmaps, we propose a Keypoint-centered Feature Extractor to obtain positional features along with contextual representations from keypoints-centered multi-scale patches. Moreover, we introduce Graph-guided Condition Generator, which embeds a learnable adjacency map to generate condition for flow matching based on correlation among keypoints. Besides, we introduce Bone Length Loss and Ray-Depth Loss for topological consistency and scale stability, with joint-wise weighting to mitigate varied prediction difficulty across joints. The proposed method outperforms state-of-the-art methods for pose estimation across different types of robots with mutiple cameras. Besides, we establish a novel cross-scene benchmark to demonstrate the outstanding performance of RoPE-Flow on zero-shot cross-scene robot pose estimation. Meanwhile, animated visualizations are shown on the website: ropeflow.netlify.app
- Abstract(参考訳): 単眼画像からのカメラとロボットのポーズ推定は、視覚に基づくロボットのナビゲーションと制御において重要である。
しかし、2次元観測から3次元構造的特徴を復元することは難しい課題である。
既存のカメラとロボットのポーズ推定方法は、時間を要する反復レンダリングに依存するか、プロジェクションの曖昧さ、遠位関節の累積誤差、異なる関節の非バランス学習に苦しむ洗練された2D-3D登録を必要とする。
本研究では,カメラとロボットのポーズ推定のためのエンドツーエンドフローマッチングフレームワークであるRoPE-Flowを提案する。
予測された2次元ヒートマップから,キーポイント中心のマルチスケールパッチからのコンテキスト表現とともに,位置特徴を抽出するキーポイント中心のフィーチャーエクストラクタを提案する。
さらに,学習可能な隣接マップを組み込んで,キーポイント間の相関に基づくフローマッチング条件を生成するグラフ誘導条件生成器を提案する。
さらに, トポロジカル一貫性とスケール安定性に優れた骨長損失とレイディース損失を導入し, 関節間の予測困難を軽減した。
提案手法は,多目的カメラを用いた多種多様なロボット間でのポーズ推定において,最先端の手法よりも優れる。
さらに,ゼロショットクロスシーンロボットのポーズ推定におけるRoPE-Flowの優れた性能を示すために,新しいクロスシーンベンチマークを構築した。
一方、アニメーションヴィジュアライゼーションはWebサイトに表示される。 ropeflow.netlify.app
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