JP7135659B2 - 形状補完装置、形状補完学習装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
20,220 演算部
30 事前学習部
32 学習部
40 パラメータ記憶部
100 形状補完学習装置
200 形状補完装置
230 クラス識別部
232 形状補完部
240 パラメータ記憶部
250 出力部
Claims (7)
- 物体上の3次元の点の集合を計測した計測結果であるポイントクラウドを補完する形状補完装置であって、
予め学習された、前記物体のクラスを識別する識別器に対して、入力ポイントクラウドを入力して、前記入力ポイントクラウドが表す物体のクラスを識別する際に算出されるクラス識別特徴を出力するクラス識別部と、
予め学習された、ポイントクラウド及び前記クラス識別特徴を入力として、前記ポイントクラウドの各点から抽出した局所的特徴に基づく大域の特徴である大域的特徴と、前記クラス識別特徴とを統合した統合結果を得て、前記統合結果を畳み込むことにより前記ポイントクラウドを補完する3次元点の集合である形状補完ポイントクラウドを生成する生成器に対して、前記入力ポイントクラウド及び前記クラス識別部により出力された前記クラス識別特徴を入力して、前記入力ポイントクラウドを補完する前記形状補完ポイントクラウドを出力する形状補完部と、
を含む形状補完装置。 - 物体上の3次元点の集合を計測した計測結果であるポイントクラウドを補完する3次元点の集合である形状補完ポイントクラウドを生成する生成器を学習する形状補完学習装置であって、
前記物体の形状の一部を表す疎な3次元の点の集合である入力ポイントクラウドと、前記入力ポイントクラウドを補完する教師ポイントクラウドとを含む学習データに基づいて、
予め学習された、前記物体のクラスを識別する識別器に対して、前記入力ポイントクラウドを入力して、前記入力ポイントクラウドが表す物体のクラスを識別する際に算出されるクラス識別特徴を出力し、
ポイントクラウド及び前記クラス識別特徴を入力として、前記ポイントクラウドの各点から抽出した局所的特徴に基づく大域の特徴である大域的特徴と、前記クラス識別特徴とを統合した統合結果を得て、前記統合結果を畳み込むことにより前記ポイントクラウドを補完する前記形状補完ポイントクラウドを生成する生成器、及び
前記ポイントクラウド、前記形状補完ポイントクラウド、及び前記クラス識別特徴を入力として、前記ポイントクラウド及び前記形状補完ポイントクラウドを合わせた3次元点の集合が、真のポイントクラウドであるか否かを判別する判別器について、
前記入力ポイントクラウド及び前記教師ポイントクラウドを合わせた3次元点の集合に対する前記判別器の判別結果、前記入力ポイントクラウド及び前記生成器によって生成された前記形状補完ポイントクラウドを合わせた3次元点の集合に対する前記判別器の判別結果、及び前記生成器によって生成された前記形状補完ポイントクラウドと前記教師ポイントクラウドとの距離、を用いて表される損失関数を最適化するように、前記生成器のパラメータ及び前記判別器のパラメータを最適化する学習部、
を含む形状補完学習装置。 - 前記形状補完ポイントクラウドと前記教師ポイントクラウドとの距離は、前記入力ポイントクラウド及び前記教師ポイントクラウドの間での点の対応付けの結果を用いて定められる、対応する前記形状補完ポイントクラウドの点と、前記教師ポイントクラウドの点との距離の総和である請求項2に記載の形状補完学習装置。
- 物体上の3次元の点の集合を計測した計測結果であるポイントクラウドを補完する形状補完装置における形状補完方法であって、
クラス識別部が、予め学習された、前記物体のクラスを識別する識別器に対して、入力ポイントクラウドを入力して、前記入力ポイントクラウドが表す物体のクラスを識別する際に算出されるクラス識別特徴を出力するステップと、
形状補完部が、予め学習された、ポイントクラウド及び前記クラス識別特徴を入力として、前記ポイントクラウドの各点から抽出した局所的特徴に基づく大域の特徴である大域的特徴と、前記クラス識別特徴とを統合した統合結果を得て、前記統合結果を畳み込むことにより前記ポイントクラウドを補完する3次元点の集合である形状補完ポイントクラウドを生成する生成器に対して、前記入力ポイントクラウド及び前記クラス識別部により出力された前記クラス識別特徴を入力して、前記入力ポイントクラウドを補完する前記形状補完ポイントクラウドを出力するステップと、
を含む形状補完方法。 - 物体上の3次元点の集合を計測した計測結果であるポイントクラウドを補完する3次元点の集合である形状補完ポイントクラウドを生成する生成器を学習する形状補完学習装置が実行する形状補完学習方法であって、
前記形状補完学習装置が、前記物体の形状の一部を表す疎な3次元の点の集合である入力ポイントクラウドと、前記入力ポイントクラウドを補完する教師ポイントクラウドとを含む学習データに基づいて、
予め学習された、前記物体のクラスを識別する識別器に対して、前記入力ポイントクラウドを入力して、前記入力ポイントクラウドが表す物体のクラスを識別する際に算出されるクラス識別特徴を出力し、
ポイントクラウド及び前記クラス識別特徴を入力として、前記ポイントクラウドの各点から抽出した局所的特徴に基づく大域の特徴である大域的特徴と、前記クラス識別特徴とを統合した統合結果を得て、前記統合結果を畳み込むことにより前記ポイントクラウドを補完する前記形状補完ポイントクラウドを生成する生成器、及び
前記ポイントクラウド、前記形状補完ポイントクラウド、及び前記クラス識別特徴を入力として、前記ポイントクラウド及び前記形状補完ポイントクラウドを合わせた3次元点の集合が、真のポイントクラウドであるか否かを判別する判別器について、
前記入力ポイントクラウド及び前記教師ポイントクラウドを合わせた3次元点の集合に対する前記判別器の判別結果、前記入力ポイントクラウド及び前記生成器によって生成された前記形状補完ポイントクラウドを合わせた3次元点の集合に対する前記判別器の判別結果、及び前記生成器によって生成された前記形状補完ポイントクラウドと前記教師ポイントクラウドとの距離、を用いて表される損失関数を最適化するように、前記生成器のパラメータ及び前記判別器のパラメータを最適化するステップ
を含む形状補完学習方法。 - コンピュータを、請求項1に記載の形状補完装置の各部として機能させるためのプログラム。
- コンピュータを、請求項2又は請求項3に記載の形状補完学習装置の各部として機能させるためのプログラム。
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