Learning 3D point sets with rotational invariance is an important and challenging problem in machine learning. Through rotational invariant architectures, 3D point cloud neural networks are relieved from requiring a canonical global pose and from exhaustive data augmentation with all possible rotations. In this work, we introduce a rotational invariant neural network by combining recently introduced vector neurons with self-attention layers to build a point cloud vector neuron transformer network (VNT-Net). Vector neurons are known for their simplicity and versatility in representing SO(3) actions and are thereby incorporated in common neural operations. Similarly, Transformer architectures have gained popularity and recently were shown successful for images by applying directly on sequences of image patches and achieving superior performance and convergence. In order to benefit from both worlds, we combine the two structures by mainly showing how to adapt the multi-headed attention layers to comply with vector neurons operations. Through this adaptation attention layers become SO(3) and the overall network becomes rotational invariant. Experiments demonstrate that our network efficiently handles 3D point cloud objects in arbitrary poses. We also show that our network achieves higher accuracy when compared to related state-of-the-art methods and requires less training due to a smaller number of hyperparameters in common classification and segmentation tasks.


翻译:3D 点的学习 3D 点和旋转式神经变换是机器学习中一个重要和具有挑战性的问题。 通过旋转式变换型结构, 3D 点云神经网络不再需要光滑的全球表面, 也不再要求以所有可能的旋转方式全面增加数据。 在这项工作中, 我们引入了旋转式变异性神经网络, 将最近引入的矢量神经元与自我注意层结合起来, 以建立一个点云矢量神经变压网络( VNT-Net ) 。 矢量神经元以它们代表 SO(3) 动作的简单性和多功能而著称, 因而被纳入共同的神经操作。 同样, 变异型结构越来越受欢迎, 并且最近通过直接应用图像修补的顺序, 并实现更高的性能和趋同性, 将两种结构结合起来, 我们主要展示如何调整多点关注层以适应向矢量神经运行。 通过这种调控层成为SO(3) 和整个网络变换式。 实验表明我们的网络以任意姿势对3D点云物体进行了高效处理。 同样处理, 最近显示我们网络的精确度任务比要求更低的分类, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2022年6月14日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
60+阅读 · 2020年3月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员