基于合成数据辅助的点云实例分割方法及系统技术方案

技术编号:44714023 阅读:28 留言:0更新日期:2025-03-21 17:44
本发明专利技术提出一种基于合成数据辅助的点云实例分割方法和系统,本发明专利技术通过使用三维3D物体模型数据集和3D场景模型数据,生成包含有丰富物体的室内3D场景。在此基础上,通过统计在扫描场景点云时的相机轨迹,在合成场景中模拟该轨迹进行同样的扫描过程得到有标注的合成点云数据。为了能从合成点云数据中学习到语义丰富的特征表示,本发明专利技术在合成数据上进行有监督预训练,将语义分割任务作为特征学习的代理任务。本发明专利技术在预训练过程中引入无标注的真实场景数据并对其赋予伪标签来指导合成到真实数据的迁移过程。将学到的特征表示用于真实点云实例分割任务时,可以通过预训练模型包含的丰富的语义知识和物体形状知识,实现对真实数据的数据高效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉领域中的点云实例分割,并特别涉及一种合成数据辅助的点云实例分割方法及系统。


技术介绍

1、点云的语义分割需要知道点的语义类别,实例分割除了语义类别之外还需要知道哪些点属于同一个物体上的点,场景中某个语义类别存在多个实例,如一个房间内有多把椅子。点云实例分割的目标是找出点云中的所有物体并识其语义信息,即对输入点云中的每个数据点赋予语义标签和其所属的实例标签。语义标签只要求给出语义即可(如某个点是桌子/椅子上的一个点)实例分割则要求除了给出语义之外,还要区分这个点属于哪个物体。如场景中有多把椅子,实例分割要求给出某个点的语义为椅子并且是第一把椅子上的一个点。从点云中理解其几何结构对应的语义是十分困难的。一方面,点云数据具有非结构性和无序性,如何从几十万的点云中获取有效的表示是一个需要解决的问题。另一方面,点云数据的采集和标注成本高昂,这导致用于训练实例分割模型的数据较少。实际应用需要使用少量的标注数据实现数据高效的实例分割。目前一些有代表性的一些点云实例分割方法有:

2、1)基于稀疏卷积网络的点云实例分割,其主要技术手段为:本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于合成数据辅助的点云实例分割方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所属的基于合成数据辅助的点云实例分割方法,其特征在于,该预训练步骤还包括:

3.如权利要求2所述的基于合成数据辅助的点云实例分割方法,其特征在于,该预训练步骤包括:点云数据训练开始时通过该点云语义分割模型对该无标注真实点云数据的所有数据生成该伪标签;每当进行一轮训练更新后该点云语义分割模型重新生成一次伪标签。

4.如权利要求1所述的基于合成数据辅助的点云实例分割方法,其特征在于,该语义分割任务头采用多层线性感知机。

5.一种基于合成数据辅助的点云实例分割系统,其...

【技术特征摘要】

1.一种基于合成数据辅助的点云实例分割方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所属的基于合成数据辅助的点云实例分割方法,其特征在于,该预训练步骤还包括:

3.如权利要求2所述的基于合成数据辅助的点云实例分割方法,其特征在于,该预训练步骤包括:点云数据训练开始时通过该点云语义分割模型对该无标注真实点云数据的所有数据生成该伪标签;每当进行一轮训练更新后该点云语义分割模型重新生成一次伪标签。

4.如权利要求1所述的基于合成数据辅助的点云实例分割方法,其特征在于,该语义分割任务头采用多层线性感知机。

5.一种基于合成数据辅助的点云实例分割系统,其特征在于,包括:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:武晓东王瑞平陈熙霖
申请(专利权)人:中国科学院计算技术研究所
类型:发明
国别省市:

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