无监督模板辅助点云形状对应网络

无监督模板辅助点云形状对应网络

    无监督点云形状对应旨在建立源点云和目标点云之间的逐点对应关系。现有方法通过计算点云之间的逐点特征相似度直接获得对应关系。然而，非刚性物体具有很强的变形能力和不寻常的形状，因此直接在具有非常规形状的点云之间建立对应关系是一个长期的挑战。为了应对这一挑战，提出了一种无监督的模板辅助点云形状对应网络，称为TANet，包括模板生成模块和模板辅助模块。改进的TANet有几个优点。首先，模板生成模块建立一组具有显式结构的可学习模板。其次，引入了一个模板辅助模块，该模块广泛利用生成的模板从多个角度建立更准确的形状对应关系。对四个人类和动物数据集的广泛实验表明，TANet在最先进的方法中取得了良好的性能。

    模板辅助形状对应结果的可视化，如图4-8所示。

 

图4-8  模板辅助形状对应结果的可视化

在图4-8中，通过基于匹配结果将颜色从源转移到目标来描绘对应关系。基线在非传统形状之间错误地将手与头和膝盖对齐。相比之下，改进方法利用模板为手建立准确的对应关系。

TANet的插图如图4-9所示。

 

图4-9  TANet的插图

在图4-9中，TANet包括编码器、模板生成模块和模板辅助模块。模板生成模块使用空间对齐器在模板库中生成几个可学习的形状模板。模板辅助模块为点云对选择合适的模板，并通过相关性融合和传递一致性提高准确性。

TOSCA和SHREC’19的视觉比较，如图4-10所示。

 

图4-10  TOSCA和SHREC’19的视觉比较

在图4-10中，直观地比较了不同方法在非常规形状对上的对应结果，直观地验证了改进的方法在建立对应关系方面的优越性。