TIF-Reg: Point Cloud Registration with Transform-Invariant Features in SE(3)
Notice bibliographique
Résumé
Three-dimensional point cloud registration (PCReg) has a wide range of applications in computer vision, 3D reconstruction and medical fields. Although numerous advances have been achieved in the field of point cloud registration in recent years, large-scale rigid transformation is a problem that most algorithms still cannot effectively handle. To solve this problem, we propose a point cloud registration method based on learning and transform-invariant features (TIF-Reg). Our algorithm includes four modules, which are the transform-invariant feature extraction module, deep feature embedding module, corresponding point generation module and decoupled singular value decomposition (SVD) module. In the transform-invariant feature extraction module, we design TIF in SE(3) (which means the 3D rigid transformation space) which contains a triangular feature and local density feature for points. It fully exploits the transformation invariance of point clouds, making the algorithm highly robust to rigid transformation. The deep feature embedding module embeds TIF into a high-dimension space using a deep neural network, further improving the expression ability of features. The corresponding point cloud is generated using an attention mechanism in the corresponding point generation module, and the final transformation for registration is calculated in the decoupled SVD module. In an experiment, we first train and evaluate the TIF-Reg method on the ModelNet40 dataset. The results show that our method keeps the root mean squared error (RMSE) of rotation within 0.5∘ and the RMSE of translation error close to 0 m, even when the rotation is up to [-180∘, 180∘] or the translation is up to [-20 m, 20 m]. We also test the generalization of our method on the TUM3D dataset using the model trained on Modelnet40. The results show that our method's errors are close to the experimental results on Modelnet40, which verifies the good generalization ability of our method. All experiments prove that the proposed method is superior to state-of-the-art PCReg algorithms in terms of accuracy and complexity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,005 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».