模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2023, Vol. 36 Issue (4): 313-326    DOI: 10.16451/j.cnki.issn1003-6059.202304003
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基于编码特征学习的3D点云语义分割网络
佟国峰1, 刘永旭1, 彭浩1, 邵瑜渊1
1.东北大学 信息科学与工程学院 沈阳 110819
3D Point Cloud Semantic Segmentation Network Based on Coding Feature Learning
TONG Guofeng1, LIU Yongxu1, PENG Hao1, SHAO Yuyuan1
1. College of Information Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang 110819

全文: PDF (2496 KB)   HTML (1 KB) 
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 目前点云语义分割已广泛应用到自动驾驶、虚拟现实等多个领域,但现阶段点云分割算法无法提取较完整的空间结构信息,难以解释每个点编码信息的问题.针对此缺陷,文中提出基于编码特征学习的3D点云语义分割网络.首先,在引入角度信息和增强特征的基础上构造局部特征编码器(Local Feature Encoder, LFE),学习较完整的局部空间结构,缓解相似物体错分割问题.然后,设计混合池化聚合模块(Mixed Pooling Polymerization, MPP),聚合粗犷特征和精细特征,同时保证点云的排序不变性.最后,采用多尺度特征融合,充分利用编码层不同尺度特征,实现准确的语义分割.在两个大型基准数据集S3DIS和SemanticKITTI上的实验表明文中网络的优越性.
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作者相关文章
佟国峰
刘永旭
彭浩
邵瑜渊
关键词 点云语义分割局部特征编码器混合池化多尺度融合    
Abstract:Now point cloud semantic segmentation is widely applied in various fields such as autonomous driving and virtual reality. However, the current point cloud semantic segmentation algorithms cannot extract relatively complete spatial structure information, and the information for each point is difficult to explain. To address this deficiency, a 3D point cloud semantic segmentation network based on coding feature learning is proposed. Firstly, the local feature encoder is designed based on the introduction of angle information and the enhanced features to learn more complete local spatial structures and alleviate the problem of misclassification of similar objects. Secondly, mixed pooling polymerization module is designed to aggregate rough features and fine features while ensuring the sorting invariance of point cloud. Finally, the multi-scale feature fusion is adopted to fully utilize the different scale features in the encoding layer and achieve accurate semantic segmentation. The experiment on two large benchmark datasets, S3DIS and SemanticKITTI, demonstrates the superiority of the proposed network.
Key wordsPoint Cloud Semantic Segmentation    Local Feature Encoder    Mixed Pooling    Multi-scale Fusion   
收稿日期: 2023-02-10     
ZTFLH: TP 391  
基金资助:国家重点研发计划项目(No.2019YFB1309905,2020YFB1712802)资助
通讯作者: 佟国峰,博士,教授,主要研究方向为计算机视觉、3D城市重建、深度学习.E-mail:tongguofeng@ise.neu.edu.cn.   
作者简介: 刘永旭,硕士研究生,主要研究方向为计算机视觉、激光点云处理、深度学习.E-mail:814920755@qq.com.彭 浩,博士研究生,主要研究方向为计算机视觉、激光点云处理、模式识别.E-mail:apengh@126.com.邵瑜渊,博士研究生,主要研究方向为计算机视觉、激光点云处理、模式识别.E-mail:ShaoyuyuanNEU@126.com.
引用本文:   
佟国峰, 刘永旭, 彭浩, 邵瑜渊. 基于编码特征学习的3D点云语义分割网络[J]. 模式识别与人工智能, 2023, 36(4): 313-326. TONG Guofeng, LIU Yongxu, PENG Hao, SHAO Yuyuan. 3D Point Cloud Semantic Segmentation Network Based on Coding Feature Learning. Pattern Recognition and Artificial Intelligence, 2023, 36(4): 313-326.
链接本文:  
http://manu46.magtech.com.cn/Jweb_prai/CN/10.16451/j.cnki.issn1003-6059.202304003      或     http://manu46.magtech.com.cn/Jweb_prai/CN/Y2023/V36/I4/313
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