基于关键点的类别级三维可形变目标姿态估计

摘要

为了解决类别级三维可形变目标姿态估计问题,基于目标的关键点,提出了一种面向类别的三维可形变目标姿态估计方法。该方法设计了一种基于关键点的端到端深度学习框架,框架以PointNet++为后端网络,通过特征提取、部位分割、关键点提取和基于关键点的姿态估计部分实现可形变目标的姿态估计,具有计算精度高、鲁棒性强等优势。同时,基于ANCSH方法设计了适用于K-AOPE网络的关键点标准化分层表示方法,该方法仅需提取目标少量的关键点即可表示类别物体。为了验证方法的有效性,在公共数据集shape2motion上进行测试。实验结果显示,提出的姿态估计方法(以眼镜类别为例)在旋转角上的误差分别为2.3°、3.1°、3.7°,平移误差分别为0.034、0.030、0.046,连接状态误差为2.4°、2.5°,连接参数误差为1.2°、0.9°,0.008、0.010。与ANCSH方法相比,所提方法具有较高的准确性和鲁棒性。