低コストカメラによる反射物体のビンピッキングのための知覚メトリックの推論と学習
Reasoning and Learning a Perceptual Metric for Self-Training of Reflective Objects in Bin-Picking with a Low-cost Camera
低コストRGB-Dカメラで金属物体をビンピッキングする際の深度欠損や反射に対処するため、姿勢推論と対称性を考慮したフィルタリング、自己学習を組み合わせた2段階フレームワークを提案。
著者: Peiyuan Ni, Chee Meng Chew, Marcelo H. Ang, Gregory S. Chirikjian
分類: cs.CV, cs.RO
原文アブストラクト
Bin-picking of metal objects using low-cost RGB-D cameras often suffers from sparse depth information and reflective surface textures, leading to errors and the need for manual labeling. To reduce human intervention, we propose a two-stage framework consisting of a metric learning stage and a self-training stage. Specifically, to automatically process data captured by a low-cost camera (LC), we introduce a Multi-object Pose Reasoning (MoPR) algorithm that optimizes pose hypotheses under depth, collision, and boundary constraints. To further refine pose candidates, we adopt a Symmetry-aware Lie-group based Bayesian Gaussian Mixture Model (SaL-BGMM), integrated with the Expectation-Maximization (EM) algorithm, for symmetry-aware filtering. Additionally, we propose a Weighted Ranking Information Noise Contrastive Estimation (WR-InfoNCE) loss to enable the LC to learn a perceptual metric from reconstructed data, supporting self-training on untrained or even unseen objects. Experimental results show that our approach outperforms several state-of-the-art methods on both the ROBI dataset and our newly introduced Self-ROBI dataset.
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