PointNet++点云处理原理

PointNet++点云处理原理

借鉴了多层神经网络的思想

pointnet要么是一个点,要么是所有点进行操作,就不会有局部上下文信息

pointnet++基本思想是迭代地应用到局部区域

1.多级别特征学习

2.旋转不变性

3.置换不变性

选取中心点centroid,通过pointnet学到这个小区域的全局特征

sampling采样:选取centroid (sample centroids)

grouping分组:以centroid为中心,选取局部的点 (group points by centroids)

PointNet:对分组内的点应用pointnet进行特征的学习 (apply PointNet on each point group)

以上过程加起来称作Set Abstraction

PointNet++层次化特征学习的架构

经过两个set abstraction 得到全局特征

分割用到了interpolate(插值),再进行拼接,拼接后再使用pointnet对每一个点进行分类,有点像图像中的encoder+decoder的结构

在PointNet++中,"interpolate"(插值)是一个关键的操作,尤其在它的特征传播(feature propagation)阶段中扮演着重要的角色。

PointNet++采用的插值方法主要用于特征传播阶段,以实现多尺度特征的融合和细节的恢复。在对点云进行分层采样和分组操作后,网络需要在解码阶段将低维度的特征映射回高维度的空间。这一过程中,插值方法就被用来估计非采样点的特征。

具体来说,PointNet++中的插值方法通常指的是最近邻插值或三线性插值:

  • 最近邻插值(Nearest Neighbor Interpolation):这种方法将某一点的特征值设置为其最近邻点的特征值。它简单且计算成本低,但可能不够平滑。
  • 三线性插值(Trilinear Interpolation):在三维空间中,这种方法基于周围点的特征值通过线性插值计算目标点的特征值,能够生成更平滑的特征映射。然而,点云数据的离散性质意味着这种方法需要适当的调整或替代方案。

实际中,PointNet++常用的是一种加权平均插值方法,其中权重基于点之间的空间距离。例如,在特征传播阶段,可以通过寻找每个上采样点在原始点云中的k个最近邻点,然后基于这些邻点的特征和它们与上采样点的距离,通过加权平均来估计上采样点的特征。

这种插值方法使得PointNet++能够有效地处理不同尺度的点云数据,同时保留更多的空间结构信息,提高了对复杂场景的识别和分类精度。

非均匀采样的密度

小卷积核会受到可变密度的影响,对点云来说,用小的kernel效果不一定好

MSG:同一区域拼接不同半径区域的特征,处理复杂度较高

MRG:不同级别的特征进行拼接

分类结果

分割结果

相关推荐
Yuleave12 分钟前
高效流式大语言模型(StreamingLLM)——基于“注意力汇聚点”的突破性研究
人工智能·语言模型·自然语言处理
cqbzcsq14 分钟前
ESMC-600M蛋白质语言模型本地部署攻略
人工智能·语言模型·自然语言处理
刀客1231 小时前
python3+TensorFlow 2.x(四)反向传播
人工智能·python·tensorflow
SpikeKing1 小时前
LLM - 大模型 ScallingLaws 的设计 100B 预训练方案(PLM) 教程(5)
人工智能·llm·预训练·scalinglaws·100b·deepnorm·egs
小枫@码2 小时前
免费GPU算力,不花钱部署DeepSeek-R1
人工智能·语言模型
liruiqiang052 小时前
机器学习 - 初学者需要弄懂的一些线性代数的概念
人工智能·线性代数·机器学习·线性回归
Icomi_2 小时前
【外文原版书阅读】《机器学习前置知识》1.线性代数的重要性,初识向量以及向量加法
c语言·c++·人工智能·深度学习·神经网络·机器学习·计算机视觉
微学AI2 小时前
GPU算力平台|在GPU算力平台部署可图大模型Kolors的应用实战教程
人工智能·大模型·llm·gpu算力
西猫雷婶2 小时前
python学opencv|读取图像(四十六)使用cv2.bitwise_or()函数实现图像按位或运算
人工智能·opencv·计算机视觉
IT古董2 小时前
【深度学习】常见模型-生成对抗网络(Generative Adversarial Network, GAN)
人工智能·深度学习·生成对抗网络