Flexible-Weighted Chamfer Distance: Enhanced Objective Function for Point Cloud Completion

Jie Li

doi:10.1109/TPAMI.2026.3669003

Flexible-Weighted Chamfer Distance: Enhanced Objective Function for Point Cloud Completion

2026-03-03

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AI

DOI：10.1109/TPAMI.2026.3669003

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边缘距离（CD）是点云补全中的基石目标函数，但其固有的对称加权机制限制了生成结果的质量。通过同等惩罚局部细节偏差和全局覆盖不足，标准CD常导致结构缺陷，如点聚集和空间结构不完整。我们引入了柔性加权边缘距离（FCD），将CD解耦为局部精度和全局完整性子目标。FCD采用不对称加权策略，优先考虑全局结构完整性，将优化引导远离次优解。作为开销可忽略的即插即用模块，在先进网络上的广泛实验表明，FCD显著提升全局分布指标，同时保持局部精度。具体而言，在ShapeNet55基准测试中使用AdaPoinTr时，FCD将密度感知边缘距离（DCD）降低约12.4%（从0.613降至0.537），有效缓解点聚集。类似地，在PCN数据集上，所提方法将运输距离（EMD）从23.79降至21.40，相比标准CD基线展现出更优的全局均匀性。此外，FCD表现出优异的泛化能力。应用于包括真实扫描数据（KITTI）、工业部件（ABC）和点云上采样（PU-GAN）在内的多样化任务和数据集时，其实现了显著的定量提升，并生成视觉上更均匀、结构更完整的点云。这些结果凸显了FCD作为点云生成领域通用目标函数的潜力。

Keyword:

Point cloud completion

flexible-weighted Chamfer distance

Chamfer distance

Earth mover’s distance

objective function optimization

weighting strategies

Flexible-Weighted Chamfer Distance: Enhanced Objective Function for Point Cloud Completion

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