Hough Voting 本文的标题是Deep Hough Voting,先来说一下Hough Voting。 用Hough变换检测直线大家想必都听过:对于一条直线,可以使用 \((r,θ)\) 两个参数进行描述,那么对于图像中的一点,过这个点的直线有很多条,可以生成一系列的 \((r,θ)\) ,在参数平面内就是一条曲线,也就是说,一个点对应着参数平面内的一个曲线。那如果有很多个点,则会在参数平面内生成很多曲线。那么,如果这些点是能构成一条直线的,那么这条直线的参数 \((r,θ)\) 就在每条曲线中都存在,所以看起来就像是多条曲线相交在 \((r,θ)\) 。可以用多条曲线投票的方式来看,其他点都是很少的票数,而 \((r,θ)\) 则票数很多,所以直线的参数就是 \((r,θ)\) 。 所以Hough变换的思想就是在于,在参数空间内进行投票,投票得数高的就是要得到的值。 文中提到的Hough Voting如下: A traditional Hough voting 2D detector comprises an offline and an online step....
3D Model
2026-04-15
三维空间中的旋转有很多种表示方式,欧拉角,旋转矩阵,旋转向量,四元数。由于在slam与机器人中会大量用到这方面的知识,所以在这里将此方面的知识总结一下,方便以后查阅。 欧拉角(Euler Angle) 欧拉角可以使用滑翔翼飞行器控制来理解,比如对于下面这张图,一般假设红色轴为z轴,则z轴表示空间的第三维,则去掉这一维度表示飞行器在一个二维平面上;蓝色轴为x轴,也是飞行器的朝向,因此绕此轴转动就像是飞行器在做翻滚动作,因此叫翻滚角(roll);绿色轴为y轴,绕这个轴转动其实就是飞机开始准备向上飞或者向下飞了,因此叫俯仰角(pitch);同理,绕红色轴也就是z轴转动代表飞机开始调整自身在二维平面上的朝向了,因此叫偏航角(yaw)。 在欧拉角的表示中,yaw、pitch、roll的顺序对旋转结果是有影响的。即 给定一组欧拉角角度值,比如yaw=45度,pitch=30度,roll=60度,按照yaw-pitch-roll的顺序旋转和按照yaw-roll-pitch的顺序旋转,最终刚体的朝向是不同的! 换言之,若刚体需要按照两种不同的旋转顺序旋转到相同的朝向,所需要的欧拉角角度值则是不同的!...
3D Model
2026-04-15
论文介绍了一种新的网络结构用于人体姿态检测,作者在论文中展现了不断重复bottom-up、top-down过程以及运用intermediate supervison(中间监督)对于网络性能的提升,下面来介绍Stacked Hourglass Networks. 简介 理解人类的姿态对于一些高级的任务比如行为识别来说特别重要,而且也是一些人机交互任务的基础。作者提出了一种新的网络结构Stacked Hourglass Networks来对人体的姿态进行识别,这个网络结构能够捕获并整合图像所有尺度的信息。之所以称这种网络为Stacked Hourglass Networks,主要是它长得很像堆叠起来的沙漏,如下图所示: 这种堆叠在一起的Hourglass模块结构是对称的,bottom-up过程将图片从高分辨率降到低分辨率,top-down过程将图片从低分辨率升到高分辨率,这种网络结构包含了许多pooling和upsampling的步骤,pooling可以将图片降到一个很低的分辨率,upsampling可以结合多个分辨率的特征。 下面介绍具体的网络结构。 Hourglass Module...
3D Model
2026-04-15
深度相机 “工欲善其事必先利其器‘’我们先从能够获取RGBD数据的相机开始谈起。首先我们来看一看其分类。 根据其工作原理主要分为三类: 1.双目方案 基于双目立体视觉的深度相机类似人类的双眼,和基于TOF、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,完全依靠拍摄的两张图片(彩色RGB或者灰度图)来计算深度,因此有时候也被称为被动双目深度相机。比较知名的产品有STEROLABS 推出的 ZED 2K Stereo Camera和Point Grey 公司推出的 BumbleBee。 双目立体视觉是基于视差原理,由多幅图像获取物体三维几何信息的方法。在机器视觉系统中, 双目视觉一般由双摄像机从不同角度同时获取周围景物的两幅数字图像,或有由单摄像机在不同时刻从不同角度获取周围景物的两幅数字图像 ,并基于视差原理即可恢复出物体三维几何信息,重建周围景物的三维形状与位置。 双目视觉有的时候我们也会把它称为体视,是人类利用双眼获取环境三维信息的主要途径。从目前来看,随着机器视觉理论的发展,双目立体视觉在机器视觉研究中发回来看了越来越重要的作用 为什么非得用双目相机才能得到深度?...
Generative Model
2026-04-15
Score based generative model SMLD的关键点: 以多个不同量级的噪声对数据进行扰动,并训练一个分数网络来估计不同噪声下的分数 加噪的量级有大有小,都是在原始数据上进行加噪,最终的分布趋向于 $\mathcal{N}(0,max_i{\sigma_i^2})$ 运用分数匹配的方式来训练基于U-Net结构的MCSN网络, 使得MCSN能够估计任意加噪后分布的分数 基于任意加噪分布的分数和退火的郎之万动力学应用到采样来生成准确的原始数据分布的新样本 正式开始介绍之前首先解答一下这个问题: score-based 模型是什么东西,微分方程在这个模型里到底有什么用? 我们知道生成模型基本都是从某个现有的分布中进行采样得到生成的样本,为此模型需要完成对分布的建模。根据建模方式的不同可以分为隐式建模(例如 GAN、diffusion models)和显式建模(例如 VAE、normalizing flows)。和上述的模型相同,score-based 模型也是用一定方式对分布进行了建模。具体而言,这类模型建模的对象是概率分布函数 log 的梯度,也就是 score...
3D Model
2026-04-15
整体流程 # 文件夹biaoding处理加crop以及生成.yml系列文件,保存在calib_params以及biaoding_pipeline文件夹中
0_test_calibprocess.sh
# 内参标定,往往需要多天数据,且要保证标定板出现的多样性以及cover大部分区域
1_calib_intrics.sh
# 外参标定,使用混合的内参对单天数据进行外参标定,最好loss在0.000x
1_calib_extrics.sh
# 修改anchor.yaml相机信息进行15标定,loss 100以下,A88参考为50左右
2_test_merge.sh
# 选择数据送标anchor,返回后, loss 0.00x, 不准基本就是anchor标错或者方向盘等位置发生运动
python tools/display_tags.py --anchor_path /mnt/.../anchor
3_test_anchors.sh
# 检查anchor的3d位置是否正确
# 首先根据点位加入颜色
python 3_addcolor_anchor.py
#...
Generative Model
2026-04-15
Diffusion Models from SDE 连续扩散模型 (Continuous Diffusion Models) 将传统的离散时间扩散过程扩展到连续时间域,可以被视为一个随机过程,使用随机微分方程(SDE)来描述。其前向过程可以写成如下形式: \[\mathrm d\mathbf x=\mathbf f(\mathbf x,t)\mathrm dt+g(t)\mathrm d\mathbf w\tag{1}\] 其中, \(f(x,t)\) 可以看成偏移系数, \(g(t)\) 可以看成是扩散系数, \(dw\) 是标准布朗运动。这个SDE 描述了数据在连续时间域内如何被噪声逐渐破坏。 这个随机过程的 逆向过程 存在(更准确的描述:下面的逆向时间SDE具有 与正向过程SDE相同的联合分布 )为 \[d\mathbf{x}=[\mathbf{f}(\mathbf{x},t)-g^2(t)\nabla_{\mathbf{x}}\log p_t(\mathbf{x})]dt+g(t)d\bar{\mathbf{w}}\tag{2}\]...
Generative Model
2026-04-15
- SMLD 和 DDPM 中使用的噪声扰动可以看作是两个不同 SDE 的离散化 - 扩散模型和评分模型在连续时间极限下完全等价,也就是说将有限次数的加噪过程推广到无穷次, 也就是推广到连续的情况下,可以得到一个更加一般的扩散过程,这个过程可以用SDE来表示,求解更加方便 - 两种方法的目标函数可以互相转换 随机微分 在DDPM中,扩散过程被划分为了固定的T步,还是用DDPM中的类比来说,就是“拆楼”和“建楼”都被事先划分为了T步,这个划分有着相当大的人为性。事实上,真实的“拆”、“建”过程应该是没有刻意划分的步骤的,我们可以将它们理解为一个在时间上连续的变换过程,可以用随机微分方程(Stochastic Differential Equation,SDE)来描述。 为此,我们用下述SDE描述前向过程(“拆楼”): \[d\boldsymbol{x} = \boldsymbol{f}_t(\boldsymbol{x}) dt + g_t d\boldsymbol{w}\tag{1}\]...
Deep Learning
2026-04-15
一般来说,神经网络处理的东西都是连续的浮点数,标准的输出也是连续型的数字。但实际问题中,我们很多时候都需要一个离散的结果,比如分类问题中我们希望输出正确的类别,“类别”是离散的,“类别的概率”才是连续的;又比如我们很多任务的评测指标实际上都是离散的,比如分类问题的正确率和F1、机器翻译中的BLEU,等等。 还是以分类问题为例,常见的评测指标是正确率,而常见的损失函数是交叉熵。交叉熵的降低与正确率的提升确实会有一定的关联,但它们不是绝对的单调相关关系。换句话说,交叉熵下降了,正确率不一定上升。显然,如果能用正确率的相反数做损失函数,那是最理想的,但正确率是不可导的(涉及到 \(\text{argmax}\) 等操作),所以没法直接用。 这时候一般有两种解决方案;一是动用强化学习,将正确率设为奖励函数,这是“用牛刀杀鸡”的方案; 另外一种是试图给正确率找一个光滑可导的近似公式 。本文就来探讨一下常见的不可导函数的光滑近似,有时候我们称之为“光滑化”,有时候我们也称之为“软化”。 max 后面谈到的大部分内容,基础点就是max操作的光滑近似,我们有:...
Deep Learning
2026-04-15
文章从连续情形出发开始介绍重参数,主要的例子是正态分布的重参数;然后引入离散分布的重参数,这就涉及到了Gumbel Softmax,包括Gumbel Softmax的一些证明和讨论;最后再讲讲重参数背后的一些故事,这主要跟梯度估计有关。 基本概念 重参数(Reparameterization) 实际上是处理如下期望形式的目标函数的一种技巧: \[L_{\theta}=\mathbb{E}_{z\sim p_{\theta}(z)}[f(z)]\tag{1}\] 这样的目标在VAE中会出现,在文本GAN也会出现,在强化学习中也会出现( \(f(z)\) 对应于奖励函数),所以深究下去,我们会经常碰到这样的目标函数。取决于 \(z\) 的连续性,它对应不同的形式: \[\int p_{\theta}(z) f(z)dz\,\,\,\text{(连续情形)}\qquad\qquad \sum_{z} p_{\theta}(z) f(z)\,\,\,\text{(离散情形)}\tag{2}\] 当然,离散情况下我们更喜欢将记号 \(z\) 换成 \(y\) 或者 \(c\) 。 为了最小化...
3D Model
2026-04-15
概述 问题定义 广义的 Gaze Estimation 泛指与眼球、眼动、视线等相关的研究,因此有不少做 saliency 和 egocentric 的论文也以 gaze 为关键词。而本文介绍的 Gaze Estimation 主要以眼睛图像或人脸图像为处理对象,估算人的视线方向或注视点位置, 如下图所示。 gaze角度的表示一般使用一个3d向量作为表示,也可以转换为pitch 和yaw角度,具体可参考 欧拉角、旋转矩阵、旋转向量、四元数 Model Gaze模型一般使用回归模型,所以这里基本只介绍一些在gaze model中使用的小技巧 Rle Loss RLE Loss 实际问题 Gaze采集标定方案
论文地址: https://arxiv.org/pdf/2107.11291 代码地址: https://github.com/Jeff-sjtu/res-loglikelihood-regression 前言 一般来说, 我们可以把姿态估计任务分成两个流派:Heatmap-based和Regression-based。 其主要区别在于监督信息的不同,Heatmap-based方法监督模型学习的是高斯概率分布图,即把GroundTruth中每个点渲染成一张高斯热图,最后网络输出为K张特征图对应K个关键点,然后通过argmax或soft-argmax来获取最大值点作为估计结果。这种方法由于需要渲染高斯热图,且由于热图中的最值点直接对应了结果,不可避免地需要维持一个相对高分辨率的热图(常见的是64x64,再小的话误差下界过大会造成严重的精度损失),因此也就自然而然导致了很大的计算量和内存开销。 Regression-based方法则非常简单粗暴,直接监督模型学习坐标值,计算坐标值的L1或L2...