Reading Note「3」 Parametric Continuous Convolutions / SpiderCNN

Paper One:
Deep Parametric Continuous Convolutional Neural Networks

离散卷积

经过Approximate之后的连续卷积

在离散卷积中,卷积核的权重是一个需要学习的参数,是通过直接给定卷积模板中的某个位置对应的初始权重来学习的。例如离散卷积中的卷积核g应该是这样的
S\rightarrow {R} ,S=\{-M,-M+1,...,M-1,M\}
也就是可以将g想象成一个大小固定的离散的数组,可以通过下标「也就是离散点的位置或者是图像的位置」来得到对应的参数/权重。但是很明显这样的参数分配方式在点云卷积的过程中是不能被使用的,因为三维点的位置是不固定的,不一定是离散的,所以不能通过下标的方式去得到数组的参数「有点类似与连续函数和数组的区别,连续函数的x坐标是连续的」。所以文章只能通过一个通过参数控制的连续函数来表示卷积核「Parametric Continuous Convolutions

所以整个核函数就是一个布满整个空间的连续函数,在二维场景下如下图所示


核函数热力图

因此为了得到一个在空间中连续的函数,作者使用了 Multi-Layer Perceptron 来拟合核函数。

核函数

Paper Two
SpiderCNN: Deep Learning on Point Sets with Parameterized Convolutional Filters

提出了一种新的卷积核,这个卷积核是由两个函数组成的,一个是简单的阶跃函数「输入在某一个范围内,输出的值是一个常数」,第二个是三阶的泰勒展开式。

整个卷积的过程如下所示

Convolution Operation

代表的是输出层的feature,表示的是输入层第个节点的input feature,可以看到卷积核是由b个泰勒展开式以及b个对应的可训练常数组成的。

  • 可训练常数:



    可训练常数

这个常数就是阶跃函数,从定义中我们可以看到,它是与邻域内的点与球心的半径有关的。

  • 三阶泰勒展开式:


    三阶泰勒展开式

    因此,通过邻域内的每一个点的相对位置可以与可训练的权重加权得到泰勒权重。


CONLUSION
现在大部分的所谓的直接对于点操作的「convolution」,其实都是类似于图神经网络的。

  • 如何表示两个点之间的关系「例如坐标差 / 角度 / etc.」
  • 如何从两个点的关系上提取出卷积核的权重 「例如MLP / 泰勒展开式 / etc.」
  • 如何定义neighborhood 「例如knn / radius-based nn / etc.」

这几个点都是被经常关注的,通过对这几个点的改进来作出更好的效果。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,122评论 6 505
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,070评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,491评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,636评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,676评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,541评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,292评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,211评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,655评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,846评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,965评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,684评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,295评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,894评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,012评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,126评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,914评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容