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データアノテーションarXiv:2606.13497

SPARC: ロボットデモからの信頼性校正付き空間アノテーションの大規模生成

SPARC: Reliable Spatial Annotations from Robot Demonstrations at Scale

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ロボットのデモンストレーションから、信頼度スコア付きの構造化空間アノテーション(バウンディングボックスや物体軌跡など)を自動生成するリスク認識フレームワークを提案し、ノイズの多いラベルを減らしつつ有用なサンプルを保持する。

詳しい要約

1. どんなもの?

- ロボット実演に構造化された空間アノテーションを自動付与するフレームワーク SPARC を提案。 - bounding boxes、object trajectories、manipulation phase labels などを生成し、各アノテーションに reliability score を付与。 - 信頼性スコアにより noisy labels を減らし、有用なサンプルを保持する risk-aware な手法。 - 併せて Interaction-Aware Bench (IA-Bench) を導入し、実演中の interacted objects の位置を grounding する精度を評価。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の自動パイプラインは大規模にアノテーションを生成できるが、品質シグナルを提供しない。 - detector confidence はアノテーションの正しさに対して十分に calibrated されておらず、noisy labels を受け入れるか有用サンプルを捨てるかの二択を迫る。 - SPARC はロボットタスク固有の spatio-temporal structure を利用して reliability signal を生成。 - 1.7k の human-annotated demonstrations で、detection-only baselines より localization accuracy が大幅に向上し、高精度動作点で3倍多くのサンプルを保持。

3. 技術・手法の肝は?

- ロボットタスクに内在する spatio-temporal structure を活用し、アノテーションの reliability signal を生成。 - 各アノテーションに reliability score を割り当て、risk-aware に noisy labels を低減。 - 構造化空間アノテーションとして bounding boxes、object trajectories、manipulation phase labels を自動生成。 - 具体的なアルゴリズムやモデル構成の詳細は要旨からは不明。

4. どうやって有効だと検証した?

- 多様な embodiments と scenarios をカバーする 1.7k の human-annotated demonstrations で評価。 - SPARC は detection-only baselines と比較して localization accuracy で大幅に優れ、高精度動作点で3倍多くのサンプルを保持。 - SPARC のアノテーションで finetune したモデルは、同規模モデル間で object-grounding および pointing benchmarks で state-of-the-art を達成。 - 手動検証・アノテーションなしの training data で、より広範な spatial-reasoning suites でも競争力を維持。 - SPARC 生成アノテーションで訓練した policies は、cluttered で視覚的に曖昧な実世界シーンで baselines を上回る。

5. 議論はある?

- 既存手法の detector confidence がアノテーション正しさに対して不適切に calibrated である問題を指摘。 - 信頼性スコアにより noisy labels を減らしつつ有用サンプルを保持する利点を主張。 - 具体的な限界や失敗ケース、計算コスト、一般化可能性に関する議論は要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている detection-only baselines や既存の自動アノテーションパイプライン。 - 関連手法として object-grounding、pointing benchmarks、embodied foundation models、motion planning、hierarchical task composition に関する研究。 - 具体的な論文名は要旨に記載がないため、同分野の定番として detection-based annotation pipelines や embodied foundation models を挙げる。

※ 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: Nils Blank, Paul Mattes, Maximilian Xiling Li, Jakub Suliga, Thomas Roth, Moritz Reuss, Pankhuri Vanjani, Rudolf Lioutikov

分類: cs.RO, cs.CV

原文アブストラクト

This work introduces Spatial Annotations from Robot Demonstrations with Reliability Calibration (SPARC), a risk-aware framework that automatically labels robot demonstrations with structured spatial annotations and assigns each annotation a reliability score. Structured spatial annotations, such as bounding boxes, object trajectories, and manipulation phase labels, benefit a broad range of robotics applications from training grounded robot policies and embodied foundation models to motion planning and hierarchical task composition. Existing automated pipelines generate such annotations at scale but provide no reliable quality signal: detector confidence is poorly calibrated for annotation correctness, forcing a choice between accepting noisy labels or discarding useful samples. In contrast to existing automated pipelines, SPARC leverages the spatio-temporal structure inherent to robot tasks to generate a reliability signal, reducing noisy labels and retaining more useful samples. We further introduce Interaction-Aware Bench (IA-Bench), a benchmark that measures model accuracy in grounding the locations of interacted objects in robot demonstrations. On 1.7k human-annotated demonstrations spanning diverse embodiments and scenarios, SPARC significantly outperforms detection-only baselines in localization accuracy while retaining three times more samples at high-precision operating points. Our experiments demonstrate that models finetuned on our annotations achieve state-of-the-art results on object-grounding and pointing benchmarks among similarly sized models, while remaining competitive on broader spatial-reasoning suites without manually verified or annotated training data. Furthermore, policies trained on SPARC-generated annotations outperform baselines in cluttered, visually ambiguous real-world scenes. Code, data, and models are available at intuitive-robots.github.io/sparc-labeling.

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