融合注意力机制和多层U-Net的多视图立体重建

作者：刘会杰; 柏正尧^*; 程威; 李俊杰; 许祝

来源：中国图象图形学报, 2022, 27(02): 475-485.

• 注意力机制
• 多层U-Net
• 可微分单应性变换
• 代价体正则化
• 多视图立体(MVS)

目的针对多视图立体(multi-view stereo,MVS)重建效果整体性不理想的问题,本文对MVS 3D重建中的特征提取模块和代价体正则化模块进行研究,提出一种基于注意力机制的端到端深度学习架构。方法首先从输入的源图像和参考图像中提取深度特征,在每一级特征提取模块中均加入注意力层,以捕获深度推理任务的远程依赖关系;然后通过可微分单应性变换构建参考视锥的特征量,并构建代价体;最后利用多层U-Net体系结构正则化代价体,并通过回归结合参考图像边缘信息生成最终的细化深度图。结果在DTU(Technical University of Denmark)数据集上进行测试,与现有的几种方法相比,本文方法相较于Colmap、Gipuma和Tola方法,整体性指标分别提高8.5%、13.1%和31.9%,完整性指标分别提高20.7%、41.6%和73.3%;相较于Camp、Furu和Surface Net方法,整体性指标分别提高24.8%、33%和29.8%,准确性指标分别提高39.8%、17.6%和1.3%,完整性指标分别提高9.7%、48.4%和58.3%;相较于Pru Mvsnet方法,整体性指标提高1.7%,准确性指标提高5.8%;相较于Mvsnet方法,整体性指标提高1.5%,完整性标提高7%。结论在DTU数据集上的测试结果表明,本文提出的网络架构在整体性指标上得到了目前最优的结果,完整性和准确性指标得到较大提升,3D重建质量更好。

• 单位
  云南大学