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基于雙目點(diǎn)云的三維物體檢測準(zhǔn)確性分析*

2022-09-09 13:57劉王超婁鑫
關(guān)鍵詞:雙目激光雷達(dá)誤差

劉王超,婁鑫

(1 上??萍即髮W(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 上海 201210; 2 中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所, 上海 200050; 3 中國科學(xué)院大學(xué)電子電氣與通信工程學(xué)院, 北京 100049)

三維物體檢測是自動駕駛中一項(xiàng)重要的任務(wù)。目前已存在的三維物體檢測算法都依賴于激光雷達(dá)獲取的準(zhǔn)確的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。雖然激光雷達(dá)能獲取精確的深度信息,但它仍有較大的局限性,原因有二:第一,激光雷達(dá)很昂貴,會大幅度提高自動駕駛的硬件費(fèi)用,不利于商業(yè)上推廣使用;第二,盲目依賴單一傳感器可能會導(dǎo)致一些安全隱患,因此需要其他傳感器以防意外發(fā)生。雙目相機(jī)就是一個(gè)很好的備選方案。光學(xué)相機(jī)的成本要低很多,并且不同于激光雷達(dá)受限于稀疏的激光掃描光束,雙目相機(jī)可以獲得密集的深度圖。

近年來,一些文章研究了用單目或雙目深度估計(jì)[1-2]來做三維物體檢測[3-4]。然而,主要的研究成果都集中在用雙目深度圖作為激光雷達(dá)方法的一種補(bǔ)充[5]。單獨(dú)使用深度圖像的方法只能實(shí)現(xiàn)很低的檢測準(zhǔn)確率。

最近有研究表明,雙目深度圖相對于激光雷達(dá)點(diǎn)云在檢測表現(xiàn)方面存在巨大差距的主要原因不在于深度信息上的準(zhǔn)確性,而是因?yàn)殡p目所采用的三維信息數(shù)據(jù)表示方式不適用于三維物體檢測的卷積網(wǎng)絡(luò)[6]。文獻(xiàn)[6]提出一種分為兩步的基于雙目相機(jī)的三維物體檢測方法。首先將通過雙目算法估計(jì)得到的深度圖轉(zhuǎn)化為點(diǎn)云圖,這種對激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的仿制稱為pseudo-LiDAR;然后,再將pseudo-LiDAR數(shù)據(jù)放入到基于激光雷達(dá)點(diǎn)云的三維物體檢測流程中訓(xùn)練。通過改變?nèi)S數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式,實(shí)現(xiàn)了在檢測準(zhǔn)確率上的巨大提升。

然而,這種通過改變數(shù)據(jù)表示形式得到的準(zhǔn)確率相對于原始激光雷達(dá)數(shù)據(jù)得到的檢測準(zhǔn)確率仍然有不小的差距。對比雙目深度圖和激光雷達(dá)點(diǎn)云圖,除了在數(shù)據(jù)表示形式上的差別,發(fā)現(xiàn)原作者在假設(shè)時(shí)認(rèn)為雙目相機(jī)和激光雷達(dá)的深度信息的準(zhǔn)確性是一致的,這種假設(shè)是存在缺陷的。眾所周知,激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)是通過激光掃描直接獲取,而雙目相機(jī)需要通過算法計(jì)算不同位置相機(jī)拍攝的圖片的對應(yīng)匹配點(diǎn)進(jìn)而獲取深度信息。對比這兩種傳感器的數(shù)據(jù)獲取方式,明顯激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)更加精確,而雙目深度圖更加密集。這種數(shù)據(jù)的精確程度對檢測結(jié)果會產(chǎn)生什么影響是原作者沒有考慮的。針對這個(gè)問題,本文設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并分析這些因素對檢測準(zhǔn)確性的影響。

1 基于雙目的三維物體檢測模型

1.1 三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理

點(diǎn)云數(shù)據(jù)是一堆空間點(diǎn)的集合,具有無序性和旋轉(zhuǎn)性,而圖像是一堆像素點(diǎn)按照固定的順序整齊排列的,由于這兩種數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的巨大差別,所以無法用現(xiàn)有的處理二維圖像的卷積網(wǎng)絡(luò)處理三維點(diǎn)云。目前,利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)來做三維物體檢測的算法,主要使用下述這幾種方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

第一,多視角方法。MV3D(multi-view 3D)[7]將激光雷達(dá)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)從不同角度進(jìn)行投影獲取多角度特征,然后特征被視圖池化過程(view pooling procedure)聚合起來成為三維物體。第二,體像素法。VoxelNet[8]通過將點(diǎn)云數(shù)據(jù)視為空間中的體像素,然后用類似于平面上的二維卷積方法進(jìn)行三維卷積對空間中的點(diǎn)云進(jìn)行特征提取。第三,點(diǎn)云直接處理方法。PointNet[9]直接處理空間中的無序點(diǎn)云,通過空間變化和池化操作對點(diǎn)云整體提取出全局特征。

1.2 深度估計(jì)

要使用雙目相機(jī)代替激光雷達(dá),首先是要獲取精確的深度信息。雙目視覺算法計(jì)算深度的典型流程包括匹配代價(jià)計(jì)算,代價(jià)聚合,視差計(jì)算和視差優(yōu)化。其本質(zhì)就是找到一對圖像中的匹配對應(yīng)點(diǎn)。最近,隨著深度學(xué)習(xí)的發(fā)展,大量利用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法[10-11]開始在雙目視覺上使用。PSMNet[12]就是一種基于全局信息立體匹配的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),其通過網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)自動找到匹配點(diǎn),并通過引入空間金字塔池化(spatial pyramid pooling)結(jié)構(gòu),將像素級的特征提升為區(qū)域級,減少病態(tài)(ill-posed)區(qū)域帶來誤差的問題,實(shí)現(xiàn)了結(jié)果上的明顯提升。

由于通過雙目算法得到的是視差圖(disparity map), 然而實(shí)驗(yàn)中要求的是深度信息,所以需要將其轉(zhuǎn)化為深度圖。視差與深度之間存在的轉(zhuǎn)換關(guān)系為

(1)

其中:b(baseline)為一對相機(jī)之間的間距,f為左相機(jī)的水平焦距,d為視差,ps為相機(jī)的像素長度,D則為需要求得的深度。

1.3 Pseudo-LiDAR數(shù)據(jù)的生成

在以往對于深度信息的處理中,通常以深度圖的形式表示。但是深度圖是一種二維的圖片,相對于激光雷達(dá)三維點(diǎn)云的表示形式,有兩個(gè)明顯的問題:第一,在圖片中,由于相機(jī)成像的特點(diǎn),遠(yuǎn)距離的物體會變得很小,目前對小物體的檢測是很困難的;第二,在進(jìn)行局部計(jì)算,例如卷積或者池化操作時(shí),圖片上相鄰的2個(gè)像素點(diǎn),在實(shí)際的三維場景中可能分布于2個(gè)深度相差很遠(yuǎn)的物體上,這使得確定物體在三維空間中的位置變得困難。所以,將深度信息以空間中點(diǎn)云的形式表現(xiàn)出來可以更好地表現(xiàn)物體的實(shí)際信息。將相機(jī)坐標(biāo)系中的每一個(gè)像素點(diǎn)(u,v)轉(zhuǎn)變?yōu)槭澜缱鴺?biāo)系中的三維位置坐標(biāo)(x,y,z)。變換公式如下:

(2)

(3)

z=D(u,v).

(4)

其中:fU是水平焦距,fV是垂直焦距,都是相對于左相機(jī),(cU,cV)是左圖的中心位置像素。通過上面的變換公式,可以將深度圖中的全部像素點(diǎn),轉(zhuǎn)變?yōu)槿S世界中的空間點(diǎn)。將這種通過公式變換后的三維點(diǎn)云稱之為pseudo-LiDAR。

2 問題描述和驗(yàn)證方法

2.1 問題描述

將pseudo-LiDAR作為輸入數(shù)據(jù)放入到三維物體檢測模型中進(jìn)行測試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,雖然檢測結(jié)果相對于沒有經(jīng)過改變的雙目深度圖的結(jié)果有了很大的提升,但是與使用激光雷達(dá)的點(diǎn)云作為輸入的表現(xiàn)相比,仍然有著不小的差距。文獻(xiàn)[6]作者得出的結(jié)論是基于一個(gè)假設(shè),認(rèn)為激光雷達(dá)的點(diǎn)云和雙目相機(jī)產(chǎn)生的深度圖在檢測中結(jié)果的不同,不在于數(shù)據(jù)的精度,而在于數(shù)據(jù)的表示形式。但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻表明,不僅數(shù)據(jù)的表示形式會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響,同時(shí)數(shù)據(jù)的精度同樣可能會有影響。所以我們認(rèn)為文獻(xiàn)[6]中的假設(shè)是不全面的。由于激光雷達(dá)和雙目相機(jī)獲取深度信息的方式不同,導(dǎo)致在數(shù)據(jù)的精確程度上,激光雷達(dá)要優(yōu)于雙目相機(jī)。但是,激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)相對于雙目相機(jī)來說是稀疏的,因此在數(shù)據(jù)的密集程度上,雙目相機(jī)是有優(yōu)勢的。所以,數(shù)據(jù)的精確程度和點(diǎn)云的密集程度,會對最后的檢測結(jié)果產(chǎn)生什么樣的影響,是接下來要討論的問題。

2.2 驗(yàn)證算法

2.2.1 實(shí)驗(yàn)流程

圖1為本論文提出的驗(yàn)證基于pseudo-LiDAR的三維檢測準(zhǔn)確性的流程圖。首先,在獲得相機(jī)的原始雙目圖像之后,通過PSMNet算法和深度估計(jì)得到深度圖。然后,將深度圖轉(zhuǎn)化為pseudo-LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)。不同于文獻(xiàn)[6]中直接將未處理過的pseudo-LiDAR數(shù)據(jù)送入三維物體檢測模型的做法,本文用激光雷達(dá)數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù),通過相應(yīng)算法排除pseudo-LiDAR中的誤差數(shù)據(jù),即與激光雷達(dá)數(shù)據(jù)差距較大的點(diǎn)。最后將優(yōu)化過的pseudo-LiDAR輸入到三維檢測模型中去,對比數(shù)據(jù)優(yōu)化前后的檢測結(jié)果以研究深度數(shù)據(jù)精度以及密度對檢測的影響。

圖1 驗(yàn)證pseudo-LiDAR檢測準(zhǔn)確性流程圖Fig.1 Flow chart to validate the accuracy of pseudo-LiDAR detection

2.2.2 Pseudo-Lidar數(shù)據(jù)優(yōu)化

激光雷達(dá)通過激光投射到物體表面進(jìn)而利用回波的方式來探測物體距離,相比較于雙目相機(jī)產(chǎn)生的深度信息,其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性更加可靠。根據(jù)上述原因,在接下來的算法中,都將激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)作為真實(shí)深度數(shù)據(jù),用來排除pseudo-LiDAR中誤差點(diǎn)。數(shù)據(jù)優(yōu)化的過程可分為如下3步。

1)截取投影區(qū)域。激光雷達(dá)數(shù)據(jù)是通過水平光束掃描整個(gè)空間獲得的,輻射范圍達(dá)到360°。但是通過雙目相機(jī)產(chǎn)生的pseudo-LiDAR數(shù)據(jù)只采集了相機(jī)正前方的環(huán)境信息,可視角度小于激光雷達(dá)。本文需要用激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)來排除pseudo-LiDAR中的誤差數(shù)據(jù),因此需要保證可視角度的一致性,即保證兩種傳感器所感知的環(huán)境范圍一致。本文通過獲取pseudo-LiDAR的可視角度范圍,然后截取激光雷達(dá)的點(diǎn)云,截取后的點(diǎn)云就是算法中所需要的真實(shí)數(shù)據(jù)。圖2展示了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的一個(gè)場景截取前和截取后的對比。

圖2 激光雷達(dá)截取前和截取后的點(diǎn)云場景Fig.2 Point cloud scenarios of LiDAR before and after interception

2)搜索pseudo-LiDAR點(diǎn)云附近的激光雷達(dá)點(diǎn)。經(jīng)過截取激光雷達(dá)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)后,激光雷達(dá)與pseudo-LiDAR的數(shù)據(jù)在空間中是存在對應(yīng)關(guān)系的。但是,與圖像中像素點(diǎn)整齊排列不同的是,點(diǎn)云數(shù)據(jù)在空間中并不是整齊有序分布的。也就是說,在一組對應(yīng)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)中,很少會出現(xiàn)2個(gè)坐標(biāo)完全一致的點(diǎn)。但是,在對應(yīng)的點(diǎn)云中空間坐標(biāo)相近的點(diǎn)仍然可以認(rèn)為表示相同的信息。因此,本論文利用K近鄰搜索算法,在pseudo-LiDAR中每一個(gè)點(diǎn)附近都搜索到K個(gè)激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。這樣搜索之后,在每一個(gè)pseudo-LiDAR點(diǎn)的鄰近區(qū)域都分布著K個(gè)激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)點(diǎn),并且在空間中表達(dá)的信息是相似的。再考慮到優(yōu)化數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,本文中只取與之距離最近的一個(gè)點(diǎn),也就是1NN算法。還有,雖然激光雷達(dá)和pseudo-LiDAR的數(shù)據(jù)都是三維點(diǎn)云,但在本文驗(yàn)證算法中,搜索過程中并沒有使用點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維信息,而是采用了投影平面的二維信息來搜索相關(guān)點(diǎn)云,因?yàn)榱硪粋€(gè)維度的信息(深度信息)需要用來判斷誤差。

3)雙目數(shù)據(jù)優(yōu)化。在經(jīng)過搜索pseudo-LiDAR點(diǎn)云附近的激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)之后,可以得到以每一個(gè)pseudo-LiDAR為中心點(diǎn),K個(gè)不均勻分布在周圍的激光雷達(dá)點(diǎn)的數(shù)據(jù)集。如果搜索范圍是一個(gè)很小的局部區(qū)域,可以認(rèn)為它們深度信息是一致的。但是,由于激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的稀疏性,部分pseudo-LiDAR的周邊區(qū)域搜索到的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)點(diǎn)可能距離較遠(yuǎn)。所以為了保證兩種數(shù)據(jù)表達(dá)信息的一致,本文設(shè)置一個(gè)搜索范圍閾值D。至此,可以通過比較分布在周圍的激光雷達(dá)的點(diǎn)的深度信息與pseudo-LiDAR的深度差來判斷是否存在誤差。為簡化問題,取距離pseudo-LiDAR最近的激光雷達(dá)的點(diǎn)作為真實(shí)數(shù)據(jù)。設(shè)兩組數(shù)據(jù)之間的深度差為Δ,判斷深度閾值為T。本文提出兩種不同的優(yōu)化方法。①保留有效點(diǎn)。如果ΔT,就認(rèn)為這個(gè)pseudo-LiDAR點(diǎn)為誤差點(diǎn),排除這個(gè)點(diǎn)。一個(gè)場景優(yōu)化前和通過優(yōu)化方法①排除誤差后的點(diǎn)云俯視圖如圖3所示。

圖3 Pseudo-LiDAR優(yōu)化前和優(yōu)化后的點(diǎn)云場景Fig.3 Point cloud scenarios of pseudo-LiDAR before and after optimization

本論文通過上面的一系列步驟,實(shí)現(xiàn)了對pseudo-LiDAR的優(yōu)化處理。但是在優(yōu)化數(shù)據(jù)的過程中使用了兩種不同的算法,這對實(shí)驗(yàn)結(jié)果是有影響的,但具體對物體檢測準(zhǔn)確率的影響如何,需要在實(shí)驗(yàn)中確定。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

使用KITTI物體檢測基準(zhǔn)(benchmark)[13]來驗(yàn)證提出假設(shè)的準(zhǔn)確性。根據(jù)文獻(xiàn)[8]中的方法,將數(shù)據(jù)集中提供的7 481訓(xùn)練數(shù)據(jù)按照大約1∶1的比例分為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集,每一部分分別包含3 712和3 769個(gè)數(shù)據(jù)。

同時(shí)為保證驗(yàn)證結(jié)果的可靠性,本文還使用了兩種不同的三維物體檢測算法,AVOD[14]和F-PointNet[15]。這兩種算法都使用圖像和激光雷達(dá)的信息作為輸入。但在本文的訓(xùn)練以及檢測過程中,需要將經(jīng)過優(yōu)化后的pseudo-LiDAR代替激光雷達(dá)作為輸入數(shù)據(jù)。

3.1 衡量指標(biāo)

在物體檢測中,通常用交并比(intersection over union,IoU),也就是預(yù)測邊框和真實(shí)邊框的交集和并集的比值,來衡量檢測的難度。交并比數(shù)值越大,表示檢測出來的物體與真實(shí)物體重合度越高。在三維物體檢測中,主要使用三維(3D)和鳥瞰圖(bird’s eye view,BEV)平均檢測率衡量檢測的準(zhǔn)確率。本文分別用A3D和ABEV表示三維和鳥瞰圖平均物體檢測準(zhǔn)確率。

本文中,選擇在IoU為0.5和0.7時(shí),分別使用三維和鳥瞰圖平均物體檢測率來驗(yàn)證測試集上的結(jié)果,并且主要驗(yàn)證的是汽車這個(gè)類別。同時(shí),在KITTI數(shù)據(jù)集中,根據(jù)真實(shí)邊框的高度和遮擋或者缺失程度,文獻(xiàn)[13]中還將每一個(gè)類別分別劃分為簡單、中等、困難3個(gè)等級。通常,距離傳感器30 m距離以內(nèi),可以稱之為簡單等級。

3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

本實(shí)驗(yàn)是在Ubuntu16.04操作系統(tǒng)下進(jìn)行的,使用英偉達(dá)的GTX2080TI進(jìn)行加速。

首先,設(shè)置參數(shù)搜索差值閾值D為0.033(即D的平方為0.001),誤差閾值T為0.3,使用只保留有效點(diǎn)的優(yōu)化方法,將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)作為AVOD和F-PointNet的輸入進(jìn)行訓(xùn)練,產(chǎn)生的結(jié)果如表1所示。表中記錄的是關(guān)于汽車類別的A3D和ABEV。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以清楚地看出來,在簡單等級下,優(yōu)化前和優(yōu)化后數(shù)據(jù),最后的檢測結(jié)果相差不是很大。但是在困難等級下,尤其是在IoU為0.7時(shí),檢測準(zhǔn)確率最高提高21.02%。根據(jù)文獻(xiàn)[13]中的等級分類,簡單等級意味著目標(biāo)檢測物完全可見并且遮擋較少,困難等級就是目標(biāo)物遮擋較多,不易完全看見。通常情況下,簡單等級下檢測的是距離傳感器較近的物體,困難等級下檢測的時(shí)較遠(yuǎn)的物體。表1中的數(shù)據(jù)表明,雙目相機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)相比是存在誤差的,這種誤差在物體距離傳感器較近時(shí)是很小的,但是會隨著距離的增大而增大。

表1 優(yōu)化前后的檢測效果Table 1 Detection effects before and after optimization

同時(shí)做了兩組優(yōu)化參數(shù)誤差閾值T和搜索范圍D的對比實(shí)驗(yàn)??刂艱為0.033時(shí)優(yōu)化誤差閾值T和保持T為0.3時(shí)優(yōu)化搜索范圍D。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別如表2中誤差閾值T和搜索范圍D部分所示。從經(jīng)驗(yàn)上分析,誤差閾值和搜索范圍越小,優(yōu)化后的數(shù)據(jù)就與激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)越接近,數(shù)據(jù)就越精確。但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻與預(yù)想的并不一樣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示縮小搜索范圍和降低誤差閾值有時(shí)并不能確保檢測準(zhǔn)確率的提高,而需要將參數(shù)保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。最后統(tǒng)計(jì)了優(yōu)化后的點(diǎn)云數(shù)量占原始點(diǎn)云的數(shù)量的百分比??梢悦黠@發(fā)現(xiàn),優(yōu)化后的數(shù)量占比20%左右時(shí)會有一個(gè)比較好的效果,當(dāng)優(yōu)化后的點(diǎn)云規(guī)模只有10%左右的時(shí)候,檢測精度大幅下降。這就說明減小參數(shù),雖然數(shù)據(jù)會更精確,但是也排除了大量誤差不是很大的點(diǎn)云數(shù)據(jù),從而導(dǎo)致優(yōu)化后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)過于稀疏,同樣會影響最后檢測的結(jié)果。

表2 不同參數(shù)和不同優(yōu)化方法的檢測效果Table 2 Detection effects of different parameters and different optimized methods

最后,在此基礎(chǔ)上,又做了一組對比實(shí)驗(yàn)。各參數(shù)保持不變,使用前文提到的兩種不同的方法來優(yōu)化pseudo-LiDAR數(shù)據(jù),然后分別將優(yōu)化后的數(shù)據(jù)輸入到AVOD算法中進(jìn)行訓(xùn)練,最后得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2中優(yōu)化方法部分所示。使用排除誤差點(diǎn)這種方法來優(yōu)化數(shù)據(jù),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本上沒有影響,甚至有點(diǎn)下降。而保留有效點(diǎn)這種方法卻有很大提升。這是因?yàn)榧す饫走_(dá)的數(shù)據(jù)點(diǎn)是稀疏的,而pseudo-LIDAR的數(shù)據(jù)點(diǎn)是密集的,所以會出現(xiàn)pseudo-LiDAR的鄰近區(qū)域內(nèi)沒有激光雷達(dá)的點(diǎn)。而排除誤差點(diǎn)方法不僅包含了保留有效點(diǎn)方法得到的所有點(diǎn),還將那些遠(yuǎn)離激光雷達(dá)的pseudo-LiDAR的數(shù)據(jù)點(diǎn)保留下來。這表明在原有精確的稀疏數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,加上一些對缺失區(qū)域的補(bǔ)充數(shù)據(jù),如果這部分?jǐn)?shù)據(jù)存在誤差,不僅不會對原始數(shù)據(jù)有提高,還會降低數(shù)據(jù)的可靠性,帶來檢測準(zhǔn)確率的降低。也就是說,在三維物體檢測中,數(shù)據(jù)的密集程度對檢測結(jié)果的影響不是很大,數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性才更重要。所以,可以得出結(jié)論,在三維物體檢測中,準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)點(diǎn)才是關(guān)鍵,盲目地多傳感器數(shù)據(jù)融合有時(shí)并不會帶來效果的提高。

4 結(jié)束語

針對基于雙目數(shù)據(jù)生成的pseudo-LiDAR的三維物體檢測結(jié)果相對于基于激光雷達(dá)點(diǎn)云的結(jié)果仍有不小差距的問題,提出自己的假設(shè),認(rèn)為差距產(chǎn)生的主要原因是pseudo-LiDAR數(shù)據(jù)中存在深度不準(zhǔn)確的點(diǎn)?;谏鲜黾僭O(shè),基于激光雷達(dá)的精確點(diǎn)云數(shù)據(jù),利用K近鄰算法對pseudo-LiDAR的數(shù)據(jù)進(jìn)行了優(yōu)化,并以此為輸入進(jìn)行物體檢測,檢測結(jié)果有了明顯提升。這表明通過雙目算法產(chǎn)生的pseudo-LiDAR數(shù)據(jù)中的不準(zhǔn)確點(diǎn)對三維物體檢測結(jié)果有較大的影響。采用兩種不同的方法來優(yōu)化pseudo-LiDAR,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表現(xiàn)出明顯的差別。這表明對物體檢測的準(zhǔn)確性的影響不在于數(shù)據(jù)的密集程度,而在于數(shù)據(jù)的精確程度,盲目地多傳感器融合有時(shí)并不會帶來檢測結(jié)果的提高。本文的不足之處在于仍然使用了激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)作為校準(zhǔn)數(shù)據(jù),優(yōu)化了pseudo-LiDAR數(shù)據(jù)的精度,從而提高了物體檢測的準(zhǔn)確率。接下來的工作要直接從pseudo-LiDAR數(shù)據(jù)本身來優(yōu)化數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)準(zhǔn)確率的提高。

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