本文提出Shape-Bayes,一个面向视觉模糊条件下结构化形状推断的概率框架。研究指出,传统确定性回归在视觉证据模糊或不完整时表现脆弱,严重遮挡下会出现结构崩塌,预测出不一致的形状或退化为通用平均值。为此,作者将不确定性感知的视觉感知与贝叶斯形状推理相结合,不再强制输出点估计,而是动态权衡视觉证据与几何先验,推断结构有效的形状后验。方法以人脸形状回归为验证场景,包含三个组件:预测带噪关键点及其偶然不确定性的基础模型、将观测编码为PCA形状流形上自适应先验的轻量Transformer,以及通过平衡噪声预测与先验来计算闭式后验的可微贝叶斯求解器。实验表明,该方法在保证结构完整性的同时,相比最优确定性模型在IDR指标上绝对提升约34%,相对误差最多降低12.5%,并给出高度校准的不确定性边界,在严重遮挡下的二维人脸形状回归中达到新的最优水平。
| Shape-Bayes | 一种概率框架,结合不确定性感知视觉感知与贝叶斯形状推理,用于在视觉模糊下推断结构化形状。 |
| 贝叶斯形状推理 | 利用贝叶斯方法,通过权衡视觉证据与几何先验来推断形状后验分布的过程。 |
| 偶然不确定性 | 由数据本身噪声引起的不确定性,在模型中通过蒸馏方法进行估计。 |
| PCA形状流形 | 通过主成分分析构建的形状空间,用于表示形状的低维变化,作为自适应先验的基础。 |
| IDR | Interocular Distance Ratio,眼距比,常用于人脸形状回归中衡量关键点定位精度的指标。 |
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