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列自动驾驶发展前景论文,关于智能驾驶辅助论文

时间:2023-05-04 19:11:50 阅读:142404 作者:2133

首先MV3D-Net融合了视觉图像和激光雷达点云信息; 由于仅使用点云的俯视图和正视图,因此可以在减少计算量的同时保留主要特征信息。 然后,生成3D候选区域,融合特征和候选区域,输出最终的目标检测框。

论文地址: multi-view3dobjectdetectionnetworkforautonomousdriving

开放源代码: https://github.com/bostondiditeam/mv3d

目录

一.框架理解

1.1网络的主体部分

1.2网络融合部分

二. MV3D的点云处理

2.1提取点云平面图

2 .提取两点云正视图

三. MV3D的图像处理

四.平面图计算候选区域

五.特征整合

六.特征融合

七.模式效应

八.型号代码

一、框架首先看总体网络结构。 (可以点击图片放大观看)

上图紫色圆圈中的m表示基于元素的平均值。

输入的数据。 有三种类型:点云的平面图、点云的正视图和二维RGB图像。 “点云投影”不是单纯地将三维压缩成二维,而是提取标高、密度、光强度等特征,将其分别作为像素值而得到的二维投影图像。

输出数据:类别标签、3D边界框和时间戳。

1.1网络的主体部分

思想流程:

1)提取特征

3358 www.Sina.com/http://www.Sina.com/http://www.Sina.com/http://www.Sina.com /

a. 提取点云俯视图特征

3358 www.Sina.com/http://www.Sina.com/1.2网络的融合部分

这部分的网络主要是通过网络融合综合后的数据

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二、MV3D的点云处理

MV3D将点云和图片数据映射到三个维度进行融合,从而获得更准确的定位和检测的结果。这三个维度分别为点云的俯视图、点云的前视图以及图片。

2.1 提取点云俯视图

点云俯视图由高度强度密度组成;作者将点云数据投影到分辨率为0.1的二维网格中。

高度图的获取方式为:将每个网格中所有点高度的最大值记做高度特征。为了编码更多的高度特征,将点云被分为M块,每一个块都计算相应的高度图,从而获得了M个高度图

强度图的获取方式为:每个单元格中有最大高度的点的映射值。

密度图的获取方式为:统计每个单元中点云的个数,并且按照公式:

 其中N为单元格中的点的数目。强度和密度特征计算的是整个点云,而高度特征是计算M切片,所以,总的俯视图被编码为(M + 2)个通道的特征。

2.2 提取点云前视图

由于激光点云非常稀疏的时候,投影到2D图上也会非常稀疏。相反,作者将它投影到一个圆柱面生成一个稠密的前视图。 假设3D坐标为:

 那么前视图坐标:

 可以通过如下式子计算

三、MV3D的图像处理

采用经典的VGG-16来提取图像特征,这里就不过多说明了。

四、俯视图计算候选区域

物体投射到俯视图时,保持了物体的物理尺寸,从而具有较小的尺寸方差,这在前视图/图像平面的情况下不具备的。在俯视图中,物体占据不同的空间,从而避免遮挡问题。

在道路场景中,由于目标通常位于地面平面上,并在垂直位置的方差较小,可以为获得准确的3Dbounding box提供良好基础。

候选区域网络就是熟悉的RPN。参考

五、特征整合

把候选区域分别与提取的特征进行整合

流程: 

a. 把俯视图候选区域投影到前视图和图像中b. 经过ROI pooling整合成同一维度

六、特征融合

有了整合后的数据,需要对特征进行融合,最终得到类别标签、3D边界框。

作者介绍了三种不同的融合方式,分别为

a、Early Fusion 早期融合b、Late Fusion 后期融合c、Deep Fusion 深度融合。

各自的结构如下图所示。

上图中的紫色圆圈中M是表示 :基于元素的均值。C是表示:串接。

 最终选择了Deep Fusion 深度融合。融合的特征用作:分类任务(人/车/...)、更精细化的3D Box回归(包含对物体朝向的估计)。

七、模型效果

和其他模型对比的数据:

检测效果:

八、模型代码

代码地址:https://github.com/bostondiditeam/MV3D

作者使用KITTI提供的原始数据,点击链接

上图是用于原型制作的数据集 。

我们使用了[同步+校正数据] + [校准](校准矩阵)+ [轨迹]()

所以输入数据结构是这样的:

运行 src/data.py 后,我们获得了 MV3D 网络所需的输入。它保存在kitti中。

上图是激光雷达俯视图(data.py后)

上图是将 3D 边界框投影回相机图像中。

输入具体数据格式可以参考'data.py' 'data.py' 网址

本文参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/86312623、https://zhuanlan.zhihu.com/p/353955895

https://cloud.tencent.com/developer/news/223860

论文地址:Multi-View 3D Object Detection Network for Autonomous Driving

代码地址:https://github.com/bostondiditeam/MV3D

本文只提供参考学习,谢谢。

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