PanopticFusion:背景と物体レベルのオンライン体積型セマンティックマッピング
PanopticFusion: Online Volumetric Semantic Mapping at the Level of Stuff and Things
RGB画像から2Dのセマンティック・インスタンスセグメンテーションを統合し、空間ハッシュ型体積マップ上で背景領域のクラスと個別物体のインスタンスを同時に予測・再構成するオンライン3Dパノプティックマッピングシステムを提案した。
著者: Gaku Narita, Takashi Seno, Tomoya Ishikawa, Yohsuke Kaji
分類: cs.CV, cs.RO
原文アブストラクト
We propose PanopticFusion, a novel online volumetric semantic mapping system at the level of stuff and things. In contrast to previous semantic mapping systems, PanopticFusion is able to densely predict class labels of a background region (stuff) and individually segment arbitrary foreground objects (things). In addition, our system has the capability to reconstruct a large-scale scene and extract a labeled mesh thanks to its use of a spatially hashed volumetric map representation. Our system first predicts pixel-wise panoptic labels (class labels for stuff regions and instance IDs for thing regions) for incoming RGB frames by fusing 2D semantic and instance segmentation outputs. The predicted panoptic labels are integrated into the volumetric map together with depth measurements while keeping the consistency of the instance IDs, which could vary frame to frame, by referring to the 3D map at that moment. In addition, we construct a fully connected conditional random field (CRF) model with respect to panoptic labels for map regularization. For online CRF inference, we propose a novel unary potential approximation and a map division strategy. We evaluated the performance of our system on the ScanNet (v2) dataset. PanopticFusion outperformed or compared with state-of-the-art offline 3D DNN methods in both semantic and instance segmentation benchmarks. Also, we demonstrate a promising augmented reality application using a 3D panoptic map generated by the proposed system.
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