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軌道予測arXiv:2608.00486

DreamTraj: 未レンダリングのビデオ拡散潜在表現を読み取る6自由度物体軌道生成

DreamTraj: Generating 6-DoF Object Trajectories by Reading Unrendered Video Diffusion Latents

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単一のRGB画像と指示文から、ビデオ生成モデルの内部表現を直接読み取って物体の6自由度軌道を予測する手法を提案。専用データセットMOVEも構築し、既存手法より高速で高精度。

詳しい要約

1. どんなもの?

物体操作中の6-DoF軌道予測を、単一のRGB画像とタスク指示から行う手法。MOVEデータセット(5,038の物体中心のエゴセントリック軌道と詳細な自然言語指示)を導入し、推論時にビデオ・深度・CADモデルを不要とする。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

既存手法はビデオ・深度・CADなどの特権入力に依存するか、生成ビデオから軌道を抽出する高コストなパイプラインを用いる。DreamTrajは、凍結したimage-to-video拡散モデルの内部表現から直接軌道を復号する初の手法であり、生成ピクセルを介さないため高速(4.6倍)で、翻訳・回転の両方でSOTAを達成。

3. 技術・手法の肝は?

凍結したimage-to-video拡散モデルの初期denoisingステップで、query-key attentionトラックとプールされた隠れ状態を、軽量なflow-matching Readerで相対6-DoFポーズに復号する。ビデオ生成をせずに内部表現から運動を読み取る。

4. どうやって有効だと検証した?

MOVEデータセットを用いて、翻訳と回転の両方で、マルチフレームや特権入力を消費する予測器と比較し、新しいSOTAを達成。また、generate-then-extractパイプラインと比較して4.6倍高速であることを示した。

5. 議論はある?

要旨からは、データセットのバイアスや実世界での汎化性、拡散モデルの内部表現の解釈可能性などに関する議論は不明。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で参照されている関連研究として、image-to-video diffusion model、flow-matching、6-DoF trajectory prediction、generate-then-extract pipelines、およびMOVEデータセットの構築に用いられた手法が挙げられる。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Tongsheng Ding, Zhen Luo, Yixuan Yang, Boyu Wang, Luyang Xie, Jinyu Yang, Feng Zheng

分類: cs.CV

原文アブストラクト

Accurate prediction of object trajectories during manipulation is essential for closing the perception-action loop. Progress is limited on two fronts: available datasets lack fine-grained language-to-motion annotations, and existing predictors either rely on privileged inputs such as video, depth, or CAD models, or recover motion from fully generated videos through costly, error-prone perception pipelines. We close the supervision gap with the MOVE dataset, 5,038 object-centric egocentric trajectories, each paired with a fine-grained natural-language instruction rather than a coarse verb-noun label. We further propose DreamTraj, which predicts a 6-DoF object trajectory from a single RGB image and a task instruction, requiring no video, depth, or CAD model at inference: rather than generating a video, it reads motion from the internal representations of a frozen image-to-video diffusion model at an early denoising step. A lightweight flow-matching Reader decodes query-key attention tracks and pooled hidden states into relative 6-DoF poses. To our knowledge, this is the first approach to directly decode object 6-DoF trajectories from intermediate video diffusion representations rather than generated pixels. DreamTraj sets a new state of the art on both translation and rotation against forecasters that consume multi-frame or privileged inputs, and runs 4.6x faster than generate-then-extract pipelines.

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