一种基于扩散模型的三维点云生成方法技术

本发明专利技术涉及一种基于扩散模型的三维点云生成方法，属于点云生成与处理技术领域。该方法具体包括：S1：采用点编码模块提取点云的特征；S2：构建基于多层Sheard MLP组成类U‑Net网络结构的扩散模型，包括前向过程和反向过程；S3：训练扩散模型：将步骤S1提取到的点云特征连同时间序列信息通过嵌入层一起融合进扩散模型的反向过程中，然后计算模型预测出的噪声与真实噪声之间的差值，从而完成对模型参数的迭代更新；S4：使用训练好的扩散模型从噪声中进行采样，得到最终生成的高质量逼真的三维点云。本发明专利技术实现了对逆扩散过程中每一步的噪声更加精准的预测，从而提高生成质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于点云生成与处理，涉及一种基于扩散模型的三维点云生成方法。

技术介绍

1、随着深度传感和激光扫描的发展，点云作为一种三维模型的表示方式，因其简单且具有较高的表现力而受到人们青睐。然而传统方式(如通过激光扫描)所获得的点云形状存在成本高、扫描效率低、易受障碍物遮挡等问题。因此三维点云的生成与补全任务是一个活跃且具有挑战性的研究领域。

2、由于神经网络对数据的分布具有很强的学习和拟合能力，故利用神经网络可以更好地提取点云的特征信息，从而生成更加逼真的三维模型。现有的生成模型如生成对抗性网络(gan)、变分自动编码器(vae)、归一化流、自回归模型、扩散模型等在点云生成方面取得了显著的进展。但这些方法存在一些固有的局限性，例如基于gan的模型由于对抗损失而难以训练；基于自回归的模型由于生成顺序不自然而缺少灵活性；基于归一化流的模型通常需使用专门的架构来构建可逆变换等。近年来，扩散模型在2d图像生成领域上取得了巨大的成功。它能够生成高质量的图像，并且具有良好的灵活性。然而，将扩散模型应用在3d技术上的研究却很少见。这是因为首先纯体素是二进制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于扩散模型的三维点云生成方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于扩散模型的三维点云生成方法，其特征在于，步骤S1中，所述点编码模块采用变分自编码器结构，由一系列卷积和全连接层组成；数据在该模块中会经历一系列操作，包括转置、卷积、批量归一化和非线性激活，再经过最大池化，从而提取输入数据的重要特征。

3.根据权利要求1所述的基于扩散模型的三维点云生成方法，其特征在于，步骤S2中，扩散模型的前向过程具体为：对于初始数据X0，逐步对其施加噪声干扰，直至在第T步时变为混乱的噪声数据XT；从t-1步到t步的过程表示为：

4...

【技术特征摘要】

1.一种基于扩散模型的三维点云生成方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于扩散模型的三维点云生成方法，其特征在于，步骤s1中，所述点编码模块采用变分自编码器结构，由一系列卷积和全连接层组成；数据在该模块中会经历一系列操作，包括转置、卷积、批量归一化和非线性激活，再经过最大池化，从而提取输入数据的重要特征。

3.根据权利要求1所述的基于扩散模型的三维点云生成方法，其特征在于，步骤s2中，扩散模型的前向过程具体为：对于初始数据x0，逐步对其施加噪声干扰，直至在第t步时变为混乱的噪声数据xt；从t-1步到t步的过程表示为：

4.根据权利要求3所述的基于扩散模型的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋畅江，徐硕阳，王继承，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：