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挖掘自监督单目深度估计的潜在能力

Rui Peng Ronggang Wang Yawen Lai Luyang Tang Yangang Cai

摘要

自监督方法在单目深度估计中发挥着日益重要的作用,这得益于其巨大的潜力以及较低的标注成本。为了缩小与监督方法之间的性能差距,近期研究尝试引入额外的约束条件,例如语义分割。然而,这类方法不可避免地增加了模型的负担。本文通过理论分析与实证研究证明,无需增加额外成本,即可充分挖掘自监督单目深度估计的潜在能力。具体而言,本文提出三项创新:(1)一种新型数据增强方法——数据嫁接(data grafting),迫使模型在依赖垂直图像位置之外,探索更多深度线索;(2)一种探索性自蒸馏损失(exploratory self-distillation loss),其监督信号由我们提出的新型后处理方法——选择性后处理(selective post-processing)生成;(3)全尺度网络结构(full-scale network),旨在赋予编码器更强的深度估计任务专属性,并提升模型的表征能力。大量实验表明,本文所提方法在不增加计算开销的前提下,显著提升了基线模型的性能,所提出的模型EPCDepth在多个基准上超越了此前最先进的方法,包括那些依赖额外约束的监督方法。


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