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3D視覚グラウンディングarXiv:2604.26261

複数一貫した2D-3Dマッピングによる頑健なゼロショット3D視覚グラウンディング

Multiple Consistent 2D-3D Mappings for Robust Zero-Shot 3D Visual Grounding

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ゼロショット3D視覚グラウンディングの性能を、2D-3D間の一貫性を明示的に確立するフレームワークMCM-VGを提案して向上させた。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ゼロショット3D Visual Grounding (3DVG) のためのMCM-VGフレームワーク - 複数の一貫した2D-3Dマッピングを明示的に確立 - オープンボキャブラリ3D提案の品質問題と多視点推論の空間冗長性に対処 - 3つのモジュール: Semantic Alignment, Instance Rectification, Viewpoint Distillation - 最終的にVision-Language Modelsによる多肢選択推論として目標曖昧性解消

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存手法はオープンボキャブラリ3D提案のカテゴリ不正確さと幾何不精密さ、網羅的多視点推論の空間冗長性に根本的に制約 - MCM-VGはノイズの多い3Dセグメントに受動的に依存せず、2D-3D一貫性を3次元で強制 - ScanReferとNr3Dでゼロショット3DVGの新たなSOTAを達成 - ScanReferでAcc@0.25 62.0%、Acc@0.5 53.6%を達成し、先行ベースラインを6.4%と4.0%の大幅マージンで上回る

3. 技術・手法の肝は?

- Semantic Alignmentモジュール: LLM駆動クエリ解析と粗から細への2D-3Dマッチングでカテゴリ不一致を修正 - Instance Rectificationモジュール: VLM誘導2Dセグメンテーションを活用し欠落ターゲットを再構築、信頼できる視覚事前分布を逆投影して正確な3D幾何を確立 - Viewpoint Distillationモジュール: 3Dカメラ方向をクラスタリングして最適フレームを抽出、空間冗長性を排除 - 最適RGBフレームとBird's Eye Viewマップを簡潔な視覚プロンプトセットにペアリングし、多肢選択推論タスクとして定式化

4. どうやって有効だと検証した?

- ScanReferとNr3Dベンチマークで広範な評価 - ゼロショット3DVGの新たなSOTAを確立 - ScanReferでAcc@0.25 62.0%、Acc@0.5 53.6%を達成 - 先行ベースラインをそれぞれ6.4%と4.0%の大幅マージンで上回る

5. 議論はある?

- 要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- ScanRefer (ベンチマーク) - Nr3D (ベンチマーク) - ゼロショット3D Visual Grounding (3DVG) の先行研究 - Vision-Language Models (VLM) - Large Language Models (LLM)

※ 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: Yufei Yin, Jie Zheng, Qianke Meng, Zhou Yu, Minghao Chen, Jiajun Ding, Min Tan, Yuling Xi, Zhiwen Chen, Chengfei Lv

分類: cs.CV

原文アブストラクト

Zero-shot 3D Visual Grounding (3DVG) is a critical capability for open-world embodied AI. However, existing methods are fundamentally bottlenecked by the poor quality of open-vocabulary 3D proposals, suffering from inaccurate categories and imprecise geometries, as well as the spatial redundancy of exhaustive multi-view reasoning. To address these challenges, we propose MCM-VG, a novel framework that achieves robust zero-shot 3DVG by explicitly establishing Multiple Consistent 2D-3D Mappings. Instead of passively relying on noisy 3D segments, MCM-VG enforces 2D-3D consistency across three fundamental dimensions to achieve precise target localization and reliable reasoning. First, a Semantic Alignment module corrects category mismatches via LLM-driven query parsing and coarse-to-fine 2D-3D matching. Second, an Instance Rectification module leverages VLM-guided 2D segmentations to reconstruct missing targets, back-projecting these reliable visual priors to establish accurate 3D geometries. Finally, to eliminate spatial redundancy, a Viewpoint Distillation module clusters 3D camera directions to extract optimal frames. By pairing these optimal RGB frames with Bird's Eye View maps into concise visual prompt sets, we formulate the final target disambiguation as a multiple-choice reasoning task for Vision-Language Models. Extensive evaluations on ScanRefer and Nr3D benchmarks demonstrate that MCM-VG sets a new state-of-the-art for zero-shot 3D visual grounding. Remarkably, it achieves 62.0\% and 53.6\% in Acc@0.25 and Acc@0.5 on ScanRefer, outperforming previous baselines by substantial margins of 6.4\% and 4.0\%.

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