The existing 3D deep learning methods adopt either individual point-based features or local-neighboring voxel-based features, and demonstrate great potential for processing 3D data. However, the point based models are inefficient due to the unordered nature of point clouds and the voxel-based models suffer from large information loss. Motivated by the success of recent point-voxel representation, such as PVCNN, we propose a new convolutional neural network, called Multi Point-Voxel Convolution (MPVConv), for deep learning on point clouds. Integrating both the advantages of voxel and point-based methods, MPVConv can effectively increase the neighboring collection between point-based features and also promote independence among voxel-based features. Moreover, most of the existing approaches aim at solving one specific task, and only a few of them can handle a variety of tasks. Simply replacing the corresponding convolution module with MPVConv, we show that MPVConv can fit in different backbones to solve a wide range of 3D tasks. Extensive experiments on benchmark datasets such as ShapeNet Part, S3DIS and KITTI for various tasks show that MPVConv improves the accuracy of the backbone (PointNet) by up to \textbf{36\%}, and achieves higher accuracy than the voxel-based model with up to \textbf{34}$\times$ speedups. In addition, MPVConv outperforms the state-of-the-art point-based models with up to \textbf{8}$\times$ speedups. Notably, our MPVConv achieves better accuracy than the newest point-voxel-based model PVCNN (a model more efficient than PointNet) with lower latency.


翻译:现有的 3D 深层学习方法采用了单个点基特性或本地邻里 voxel 的特性, 并展示了处理 3D 数据的巨大潜力。 但是, 点基模型效率低下, 原因是点云和基于 voxel 的模型没有顺序性, 信息损失巨大。 由于最近点- voxel 代表的成功, 例如 PVCNN, 我们提议一个新的革命性神经网络, 名为多点- Voxel 共振 (MPV Conv), 用于对点云进行深层次学习。 将 voxel 和 点方法的优势结合起来, MPV Conv 能够有效地增加基于点的特性之间的相邻收藏, 并且促进基于 voxel 的特性之间的独立。 此外, 多数现有方法旨在解决一项特定任务, 只有极少数方法能够处理各种各样的任务。 只要用 MPV Conv 来取代相应的 convoluction 模块, 我们显示 MPV 以不同的基底基质为基础, 可以解决广泛的三D 任务。 在基准数据设置上进行的广泛实验, 例如, Spepecial- trueal- Part, SDIS- fills, laxxxx lax lax lax lax lax lax lax lax

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