透明的物体广泛用于工业自动化和日常生活中。但是，强大的视觉识别和对透明物体的感知一直是一个主要挑战。目前，由于光的折射和反射，大多数商用级深度摄像机仍然不擅长感知透明物体的表面。在这项工作中，我们从单个RGB-D输入中提出了一种基于变压器的透明对象深度估计方法。我们观察到，变压器的全球特征使得更容易提取上下文信息以执行透明区域的深度估计。此外，为了更好地增强细粒度的特征，功能融合模块（FFM）旨在帮助连贯的预测。我们的经验证据表明，与以前的最新基于卷积的数据集相比，我们的模型在最近的流行数据集中有了重大改进，例如RMSE增长25％，RER增长21％。广泛的结果表明，我们的基于变压器的模型可以更好地汇总对象的RGB和不准确的深度信息，以获得更好的深度表示。我们的代码和预培训模型将在https://github.com/yuchendoudou/tode上找到。
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在本文中，我们提出了一个基于变压器的架构，即TF-Grasp，用于机器人Grasp检测。开发的TF-Grasp框架具有两个精心设计的设计，使其非常适合视觉抓握任务。第一个关键设计是，我们采用本地窗口的注意来捕获本地上下文信息和可抓取对象的详细特征。然后，我们将跨窗户注意力应用于建模遥远像素之间的长期依赖性。对象知识，环境配置和不同视觉实体之间的关系汇总以进行后续的掌握检测。第二个关键设计是，我们构建了具有跳过连接的层次编码器架构，从编码器到解码器提供了浅特征，以启用多尺度功能融合。由于具有强大的注意力机制，TF-Grasp可以同时获得局部信息（即对象的轮廓），并建模长期连接，例如混乱中不同的视觉概念之间的关系。广泛的计算实验表明，TF-GRASP在康奈尔（Cornell）和雅克（Jacquard）握把数据集上分别获得了较高的结果与最先进的卷积模型，并获得了97.99％和94.6％的较高精度。使用7DOF Franka Emika Panda机器人进行的现实世界实验也证明了其在各种情况下抓住看不见的物体的能力。代码和预培训模型将在https://github.com/wangshaosun/grasp-transformer上找到
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商业深度传感器通常会产生嘈杂和缺失的深度，尤其是在镜面和透明的对象上，这对下游深度或基于点云的任务构成了关键问题。为了减轻此问题，我们提出了一个强大的RGBD融合网络Swindrnet，以进行深度修复。我们进一步提出了域随机增强深度模拟（DREDS）方法，以使用基于物理的渲染模拟主动的立体声深度系统，并生成一个大规模合成数据集，该数据集包含130k Photorealistic RGB图像以及其模拟深度带有现实主义的传感器。为了评估深度恢复方法，我们还策划了一个现实世界中的数据集，即STD，该数据集捕获了30个混乱的场景，这些场景由50个对象组成，具有不同的材料，从透明，透明，弥漫性。实验表明，提议的DREDS数据集桥接了SIM到实地域间隙，因此，经过训练，我们的Swindrnet可以无缝地概括到其他真实的深度数据集，例如。 ClearGrasp，并以实时速度优于深度恢复的竞争方法。我们进一步表明，我们的深度恢复有效地提高了下游任务的性能，包括类别级别的姿势估计和掌握任务。我们的数据和代码可从https://github.com/pku-epic/dreds获得
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深度完成旨在预测从深度传感器（例如Lidars）中捕获的极稀疏图的密集像素深度。它在各种应用中起着至关重要的作用，例如自动驾驶，3D重建，增强现实和机器人导航。基于深度学习的解决方案已经证明了这项任务的最新成功。在本文中，我们首次提供了全面的文献综述，可帮助读者更好地掌握研究趋势并清楚地了解当前的进步。我们通过通过对现有方法进行分类的新型分类法提出建议，研究网络体系结构，损失功能，基准数据集和学习策略的设计方面的相关研究。此外，我们在包括室内和室外数据集（包括室内和室外数据集）上进行了三个广泛使用基准测试的模型性能进行定量比较。最后，我们讨论了先前作品的挑战，并为读者提供一些有关未来研究方向的见解。
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作为许多自主驾驶和机器人活动的基本组成部分，如自我运动估计，障碍避免和场景理解，单眼深度估计（MDE）引起了计算机视觉和机器人社区的极大关注。在过去的几十年中，已经开发了大量方法。然而，据我们所知，对MDE没有全面调查。本文旨在通过审查1970年至2021年之间发布的197个相关条款来弥补这一差距。特别是，我们为涵盖各种方法的MDE提供了全面的调查，介绍了流行的绩效评估指标并汇总公开的数据集。我们还总结了一些代表方法的可用开源实现，并比较了他们的表演。此外，我们在一些重要的机器人任务中审查了MDE的应用。最后，我们通过展示一些有希望的未来研究方向来结束本文。预计本调查有助于读者浏览该研究领域。
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透明的物体在我们的日常生活中很常见，并且经常在自动生产线中处理。对这些物体的强大基于视力的机器人抓握和操纵将对自动化有益。但是，在这种情况下，大多数当前的握把算法都会失败，因为它们严重依赖于深度图像，而普通的深度传感器通常无法产生准确的深度信息，因为由于光的反射和折射，它们都会用于透明对象。在这项工作中，我们通过为透明对象深度完成的大规模现实世界数据集提供了解决此问题，该数据集包含来自130个不同场景的57,715个RGB-D图像。我们的数据集是第一个大规模的，现实世界中的数据集，可提供地面真相深度，表面正常，透明的面具，以各种各样的场景和混乱。跨域实验表明，我们的数据集更具通用性，可以为模型提供更好的概括能力。此外，我们提出了一个端到端深度完成网络，该网络将RGB图像和不准确的深度图作为输入，并输出精制的深度图。实验证明了我们方法的效率，效率和鲁棒性优于以前的工作，并且能够处理有限的硬件资源下的高分辨率图像。真正的机器人实验表明，我们的方法也可以应用于新颖的透明物体牢固地抓住。完整的数据集和我们的方法可在www.graspnet.net/transcg上公开获得
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Monocular depth estimation can play an important role in addressing the issue of deriving scene geometry from 2D images. It has been used in a variety of industries, including robots, self-driving cars, scene comprehension, 3D reconstructions, and others. The goal of our method is to create a lightweight machine-learning model in order to predict the depth value of each pixel given only a single RGB image as input with the Unet structure of the image segmentation network. We use the NYU Depth V2 dataset to test the structure and compare the result with other methods. The proposed method achieves relatively high accuracy and low rootmean-square error.
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自我监督的单眼深度估计是一种有吸引力的解决方案，不需要难以供应的深度标签进行训练。卷积神经网络（CNN）最近在这项任务中取得了巨大成功。但是，他们的受欢迎的领域有限地限制了现有的网络体系结构，以便在本地进行推理，从而抑制了自我监督范式的有效性。鉴于Vision Transformers（VIT）最近取得的成功，我们提出了Monovit，这是一个崭新的框架，结合了VIT模型支持的全球推理以及自我监督的单眼深度估计的灵活性。通过将普通的卷积与变压器块相结合，我们的模型可以在本地和全球范围内推理，从而在较高的细节和准确性上产生深度预测，从而使MonoVit可以在已建立的Kitti数据集中实现最先进的性能。此外，Monovit证明了其在其他数据集（例如Make3D和Drivingstereo）上的出色概括能力。
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透明的物体在我们的日常生活中广泛使用，因此机器人需要能够处理它们。但是，透明的物体遭受了光反射和折射的影响，这使得获得执行操控任务所需的准确深度图的挑战。在本文中，我们提出了一个基于负担能力的新型框架，用于深度重建和操纵透明物体，称为A4T。层次负担能力首先用于检测透明对象及其相关的负担，以编码对象不同部分的相对位置。然后，鉴于预测的负担映射，多步深度重建方法用于逐步重建透明对象的深度图。最后，使用重建的深度图用于基于负担的透明物体操纵。为了评估我们提出的方法，我们构建了一个真实的数据集trans-frans-frans-fans-and-trans-trans-frastance和透明对象的深度图，这是同类物体中的第一个。广泛的实验表明，我们提出的方法可以预测准确的负担能图，并显着改善了与最新方法相比的透明物体的深度重建，其根平方平方误差在0.097米中显着降低至0.042。此外，我们通过一系列机器人操纵实验在透明物体上进行了提出的方法的有效性。请参阅https://sites.google.com/view/affordance4trans的补充视频和结果。
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变压器在自然语言处理中的成功最近引起了计算机视觉领域的关注。由于能够学习长期依赖性，变压器已被用作广泛使用的卷积运算符的替代品。事实证明，这种替代者在许多任务中都取得了成功，其中几种最先进的方法依靠变压器来更好地学习。在计算机视觉中，3D字段还见证了使用变压器来增加3D卷积神经网络和多层感知器网络的增加。尽管许多调查都集中在视力中的变压器上，但由于与2D视觉相比，由于数据表示和处理的差异，3D视觉需要特别注意。在这项工作中，我们介绍了针对不同3D视觉任务的100多种变压器方法的系统和彻底审查，包括分类，细分，检测，完成，姿势估计等。我们在3D Vision中讨论了变形金刚的设计，该设计使其可以使用各种3D表示形式处理数据。对于每个应用程序，我们强调了基于变压器的方法的关键属性和贡献。为了评估这些方法的竞争力，我们将它们的性能与12个3D基准测试的常见非转化方法进行了比较。我们通过讨论3D视觉中变压器的不同开放方向和挑战来结束调查。除了提出的论文外，我们的目标是频繁更新最新的相关论文及其相应的实现：https：//github.com/lahoud/3d-vision-transformers。
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深度是自治车辆以感知障碍的重要信息。由于价格相对较低，单目一体相机的小尺寸，从单个RGB图像的深度估计引起了对研究界的兴趣。近年来，深神经网络（DNN）的应用已经显着提高了单眼深度估计（MDE）的准确性。最先进的方法通常设计在复杂和极其深的网络架构之上，需要更多的计算资源，而不使用高端GPU实时运行。虽然一些研究人员试图加速运行速度，但深度估计的准确性降低，因为压缩模型不代表图像。另外，现有方法使用的特征提取器的固有特性导致产生的特征图中的严重空间信息丢失，这也损害了小型图像的深度估计的精度。在本研究中，我们有动力设计一种新颖且有效的卷积神经网络（CNN），其连续地组装两个浅编码器解码器样式子网，以解决这些问题。特别是，我们强调MDE准确性和速度之间的权衡。已经在NYU深度V2，Kitti，Make3D和虚幻数据集上进行了广泛的实验。与拥有极其深层和复杂的架构的最先进的方法相比，所提出的网络不仅可以实现可比性的性能，而且在单个不那么强大的GPU上以更快的速度运行。
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单眼深度估计和语义分割是场景理解的两个基本目标。由于任务交互的优点，许多作品研究了联合任务学习算法。但是，大多数现有方法都无法充分利用语义标签，忽略提供的上下文结构，并且仅使用它们来监督分段拆分的预测，这限制了两个任务的性能。在本文中，我们提出了一个网络注入了上下文信息（CI-Net）来解决问题。具体而言，我们在编码器中引入自我关注块以产生注意图。通过由语义标签创建的理想注意图的监督，网络嵌入了上下文信息，使得它可以更好地理解场景并利用相关特征来进行准确的预测。此外，构造了一个特征共享模块，以使任务特征深入融合，并且设计了一致性损耗，以使特征相互引导。我们在NYU-Deaft-V2和Sun-RGBD数据集上评估所提出的CI-Net。实验结果验证了我们所提出的CI-Net可以有效提高语义分割和深度估计的准确性。
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随着深度学习的出现，估计来自单个RGB图像的深度最近受到了很多关注，能够赋予许多不同的应用，从用于计算电影的机器人的路径规划范围。尽管如此，虽然深度地图完全可靠，但对象不连续的估计仍然远非令人满意。这可以有助于卷积运营商自然地聚集在对象不连续性的特征的事实中，导致平滑的过渡而不是明确的边界。因此，为了规避这个问题，我们提出了一种新颖的卷积运营商，明确地定制，以避免不同对象部件的特征聚合。特别地，我们的方法基于借助于超像素估计每个部分深度值。所提出的卷积运算符，我们将“实例卷积”，然后仅在估计的超像素的基础上单独考虑每个对象部分。我们对NYUV2以及IBIMS数据集的评估清楚地展示了在估计遮挡边界周围估算深度的经典卷积上的实例卷积的优越性，同时在其他地方产生了可比结果。代码将在接受时公开提供。
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轻巧的飞行时间（TOF）深度传感器很小，便宜，低能量，并且已在移动设备上大量部署在移动设备上，以进行自动对焦，障碍物检测等。但是，由于其特定的测量值（深度分布）在某个像素时的区域而不是深度值，并且分辨率极低，它们不足以用于需要高保真深度（例如3D重建）的应用。在本文中，我们提出了Deltar，这是一种新颖的方法，可以通过与颜色图像合作来赋予高分辨率和准确深度的能力。作为Deltar的核心，提出了一种用于深度分布的特征提取器，并提出了基于注意力的神经体系结构，以有效地从颜色和TOF域中融合信息。为了在现实世界中评估我们的系统，我们设计了一个数据收集设备，并提出了一种校准RGB摄像头和TOF传感器的新方法。实验表明，我们的方法比旨在使用商品级RGB-D传感器的PAR性能实现的现有框架比现有的框架产生更准确的深度。代码和数据可在https://zju3dv.github.io/deltar/上获得。
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深度估计是近年来全景图像3D重建的关键步骤。 Panorama图像保持完整的空间信息，但与互联的投影引入失真。在本文中，我们提出了一种基于自适应组合扩张的卷积的ACDNet，以预测单眼地全景图像的密集深度图。具体地，我们将卷积核与不同的扩张相结合，以延长昼夜投影中的接收领域。同时，我们介绍了一个自适应渠道 - 明智的融合模块，总结了特征图，并在频道的接收领域中获得不同的关注区域。由于利用通道的注意力构建自适应通道 - 明智融合模块，网络可以有效地捕获和利用跨通道上下文信息。最后，我们对三个数据集（虚拟和现实世界）进行深度估计实验，实验结果表明，我们所提出的ACDNET基本上优于当前的最先进（SOTA）方法。我们的代码和模型参数在https://github.com/zcq15/acdnet中访问。
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RGB-thermal显着对象检测（RGB-T SOD）旨在定位对齐可见的和热红外图像对的共同突出对象，并准确地分割所有属于这些对象的像素。由于对热图像的照明条件不敏感，它在诸如夜间和复杂背景之类的具有挑战性的场景中很有希望。因此，RGB-T SOD的关键问题是使两种方式的功能相互补充并互相调整，因为不可避免的是，由于极端光条件和诸如极端光条件和诸如极端光明条件和热跨界。在本文中，我们提出了一个针对RGB-T SOD的新型镜子互补变压器网络（MCNET）。具体而言，我们将基于变压器的特征提取模块引入RGB和热图像的有效提取分层特征。然后，通过基于注意力的特征相互作用和基于串行的多尺度扩张卷积（SDC）特征融合模块，提出的模型实现了低级特征的互补相互作用以及深度特征的语义融合。最后，基于镜子互补结构，即使是一种模态也可以准确地提取两种方式的显着区域也是无效的。为了证明在现实世界中具有挑战性的场景下提出的模型的鲁棒性，我们基于自动驾驶域中使用的大型公共语义分段RGB-T数据集建立了一种新颖的RGB-T SOD数据集VT723。基准和VT723数据集上的昂贵实验表明，所提出的方法优于最先进的方法，包括基于CNN的方法和基于变压器的方法。该代码和数据集将在稍后在https://github.com/jxr326/swinmcnet上发布。
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建立新型观点综合的最近进展后，我们提出了改善单眼深度估计的应用。特别是，我们提出了一种在三个主要步骤中分开的新颖训练方法。首先，单眼深度网络的预测结果被扭转到额外的视点。其次，我们应用一个额外的图像综合网络，其纠正并提高了翘曲的RGB图像的质量。通过最小化像素-WISE RGB重建误差，该网络的输出需要尽可能类似地查看地面真实性视图。第三，我们将相同的单眼深度估计重新应用于合成的第二视图点，并确保深度预测与相关的地面真理深度一致。实验结果证明，我们的方法在Kitti和Nyu-Deaft-V2数据集上实现了最先进的或可比性，具有轻量级和简单的香草U-Net架构。
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Our long term goal is to use image-based depth completion to quickly create 3D models from sparse point clouds, e.g. from SfM or SLAM. Much progress has been made in depth completion. However, most current works assume well distributed samples of known depth, e.g. Lidar or random uniform sampling, and perform poorly on uneven samples, such as from keypoints, due to the large unsampled regions. To address this problem, we extend CSPN with multiscale prediction and a dilated kernel, leading to much better completion of keypoint-sampled depth. We also show that a model trained on NYUv2 creates surprisingly good point clouds on ETH3D by completing sparse SfM points.
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感觉到航天器的三维（3D）结构是成功执行许多轨道空间任务的先决条件，并且可以为许多下游视觉算法提供关键的输入。在本文中，我们建议使用光检测和范围传感器（LIDAR）和单眼相机感知航天器的3D结构。为此，提出了航天器深度完成网络（SDCNET），以根据灰色图像和稀疏深度图回收密集的深度图。具体而言，SDCNET将对象级航天器的深度完成任务分解为前景分割子任务和前景深度完成子任务，该任务首先将航天器区域划分，然后在段前景区域执行深度完成。这样，有效地避免了对前景航天器深度完成的背景干扰。此外，还提出了一个基于注意力的特征融合模块，以汇总不同输入之间的互补信息，该信息可以按顺序推论沿通道沿着不同特征和空间维度之间的相关性。此外，还提出了四个指标来评估对象级的深度完成性能，这可以更直观地反映航天器深度完成结果的质量。最后，构建了一个大规模的卫星深度完成数据集，用于培训和测试航天器深度完成算法。数据集上的经验实验证明了拟议的SDCNET的有效性，该SDCNET达到了0.25亿的平均绝对误差和0.759m的平均绝对截断误差，并通过较大的边缘超过了前期方法。航天器姿势估计实验也基于深度完成结果进行，实验结果表明，预测的密集深度图可以满足下游视觉任务的需求。
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现有的单眼深度估计方法在不同的场景中实现了出色的鲁棒性，但它们只能检索仿射不变的深度，最多可达到未知的规模和变化。但是，在一些基于视频的场景中，例如视频中的视频深度估计和3D场景重建，驻留在人均预测中的未知量表和偏移可能会导致深度不一致。为了解决这个问题，我们提出了一种局部加权的线性回归方法，以恢复比例并以非常稀疏的锚点的转移，从而确保沿连续帧的比例一致性。广泛的实验表明，我们的方法可以在几个零击基准测试中最多将现有最新方法的性能提高50％。此外，我们合并了超过630万个RGBD图像，以训练强大而健壮的深度模型。我们产生的Resnet50-Backbone模型甚至胜过最先进的DPT VIT-LALGE模型。结合基于几何的重建方法，我们制定了一种新的密集3D场景重建管道，该管道受益于稀疏点的比例一致性和单眼方法的鲁棒性。通过对视频进行简单的人均预测，可以恢复准确的3D场景形状。
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