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3D知覚arXiv:2610.05531

身体性知覚のための深い事前学習

Deep Prior Learning for Embodied Perception

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ノイズのあるカメラ姿勢や内部パラメータ、深度といった幾何学的事前情報を活用し、物理スケールを回復するVGGTベースのフレームワークVPGGTを提案。事前情報の希薄化を防ぐパラメータ不要の残差接続と、メートル尺度を予測するグローバルアテンションを導入した。

詳しい要約

1. どんなもの?

本論文は、embodied perception 向けの prior-aware な幾何推定フレームワーク Vision-Prior Geometry Grounded Transformer (VPGGT) を提案する。VGGT を基盤とし OmniVGGT を拡張したもので、camera poses・intrinsics・depth といった geometric priors を入力として活用しつつ、noisy な pose への対処、正確な prior の保持、physical scale の回復を狙う。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

従来の feed-forward 3D モデルは geometric priors を単に受け入れるだけだった。本研究は prior dilution(予測が供給された pose prior より不正確になる現象)を明示的に扱い、parameter-free な prior residual connection (PRC) と Metric Global Attention を導入して、exact/corrupted な pose 下でも prior を活用できる点が異なる。

3. 技術・手法の肝は?

- VGGT ベースで OmniVGGT を拡張した VPGGT を構築 - 訓練用に ground-truth trajectories から sensor-motivated な pose corruption を定式化 - parameter-free な prior residual connection (PRC) を導入し prior dilution を緩和 - ノイズ付与は camera poses のみで、intrinsics と depth には追加の corruption なし - Metric Global Attention を導入し、global scale token を pose/depth scale に条件付け、幾何出力に共有 metric scaling factor を予測

4. どうやって有効だと検証した?

4つのデータセットで実験。全 view に camera priors が与えられる条件下で、exact および corrupted poses の両方において、PRC が matched training baseline より translation-direction accuracy と joint pose AUC を改善することを示した。

5. 議論はある?

結果は、refinement 中に prior へ明示的にアクセスすることが feature-level conditioning への有用な追加であることを支持する。ただし、intrinsics や depth のノイズ、他の corruption タイプ、他タスクへの一般化については要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

要旨で参照されている VGGT および OmniVGGT をまず読むべき。関連手法として feed-forward 3D reconstruction や geometric prior を組み込む Transformer ベースのアプローチも挙げられる。

※ 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: Yimou Wu, Jiaxin Guo, Yun-hui Liu, Zheng Li

分類: cs.CV, cs.RO

原文アブストラクト

Embodied systems need geometric perception that exploits available observations beyond images alone. Recent feed-forward 3D models incorporate geometric priors, including camera poses, intrinsics, and depth. However, handling noisy poses, preserving accurate priors, and recovering physical scale require more than simply accepting these inputs. We introduce \emph{Vision-Prior Geometry Grounded Transformer} (VPGGT), a VGGT-based framework that extends OmniVGGT for prior-aware embodied perception. We formulate sensor-motivated pose corruptions from ground-truth trajectories for training and introduce a parameter-free \emph{prior residual connection} (PRC) to mitigate \emph{prior dilution}, where predictions are less accurate than their supplied pose priors. Our noise formulation targets camera poses; supplied intrinsics and depth receive no additional corruption. We further introduce \emph{Metric Global Attention}, which conditions a global scale token on available pose and depth scales and predicts a shared metric scaling factor for the geometric outputs. Experiments across four datasets show that \emph{PRC} improves translation-direction accuracy and joint pose AUC over a matched training baseline when camera priors are provided for all views, under both exact and corrupted poses. These results support explicit prior access during refinement as a useful addition to feature-level conditioning.

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