基于深度学习的点云场景流估计

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxtx001209
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
场景流是定义在连续场景间的3D运动场,快速而准确的估计场景流可以得到连续场景间的运动信息,对机器人技术和自动驾驶任务有重要的意义。点云场景流估计的传统方法一直有耗时长、准确度不够的问题,而基于深度学习的点云场景流估计方法表现出更加出色的性能。在该领域的探索中,从连续点云中回归出场景流依然存在很多挑战。本文简单的将场景流任务分为匹配和回归两个过程,在匹配过程中的问题包含如何增大匹配范围、提高匹配准确度等;回归过程中的问题包含如何在上采样过程中保留细节信息、离群点处理、平滑优化等。当前很多的点云场景流估计方法更多关注到匹配过程而较少关注到回归过程,尤其是根据几何先验知识对场景流进行优化。本文提出基于邻域一致性的点云场景流传播更新方法,在回归过程中使用先验的点云局部几何信息进行场景流的优化。具体来说,基于邻域一致性的点云场景流更新方法包括置信度预测模块和场景流传播模块:置信度预测模块对骨干网络估计出的粗糙场景流图,根据邻域信息估计置信度图,该置信度图表明了点云上每个点上场景流估计的准确程度。场景流传播模块根据局部一致性的几何约束,对低置信度点集的场景流进行更新,从而提升整个场景流图的准确度。在合成数据集和真实数据集的测试评估结果,证明了该方法的有效性,并因为邻域一致性的几何假设更符合真实场景的先验假设,所以在真实数据集上的提升更加明显。由于为点云场景中的每个点标记场景流向量是十分昂贵的,所以真实点云场景数据集几乎没有场景流标签,现有的点云场景流监督方法主要在合成数据集上进行训练,在真实数据集上进行微调和测试,这种训练数据的限制,使网络的训练没有真实场景的参与,限制了场景流估计网络在真实环境中的有效性。为解决这一问题,本文提出一种半监督的场景流估计方法,使用两个结构相同但是初始化不同的场景流网络的输出结果构建伪标签,使用伪标签监督无标签数据。半监督训练方式可以有效使用现有少量的有标签真实点云场景配合大量无标签点云数据对网络进行训练。在真实数据集上的测试结果显著优于只使用有标签数据微调的结果,展示出在真实场景中巨大的应用前景。
其他文献
近年来,随着物联网技术的成熟和智能网联汽车的推广,车联网技术也在不断发展和完善,以车联网技术为支撑的车载应用也逐渐变得普及。车联网广义理解就是做到车辆终端和道路上的各类车辆和设施进行通信交互。但是真正的车联网是借助传统或新型通信技术打造的一套生态闭环,不仅要实现V2X,即车内通讯、车与外部通讯、车与服务平台、车与云端管理机构的通讯,还要包含硬件(车载OBU芯片、安全芯片等)、软件(车机系统、安全应
学位
随着数字化进程的不断推进,无论是文本的数字化,还是视觉问答等以文本为基础的任务,都高度依赖可靠的文本检测方法。随着深度学习研究的不断深入,基于深度学习方法的效果早已远超传统方法,但在复杂场景下的检测效果依然难以令人满意。本文通过对文本检测模型的发展现状进行分析,认为Mask R-CNN系列模型具有良好的性能和发展前景,并且发现该系列模型中大多数是针对任务头的改进,而忽视了增强主干网络和neck提取
学位
在深水桥梁桩基础工程施工中常采用到钢板桩围堰施工技术,若能够合理应用该项技术,有助于保证施工质量、提高效率。但该技术所涵盖的要点较多,对参建人员的工作水平提出较高要求。鉴于此,文章以永定河特大桥工程为背景,围绕钢板桩围堰施工技术展开分析,具体体现在施工期间的关键控制因素、工艺流程及各环节的关键作业要点等方面,以期起到抛砖引玉的作用。
期刊
车轴作为轨道车辆的主要载重和运行部件之一,在长期高负荷的运转状态下相较于其他零部件更容易产生故障。因此,如何有效地对车轴的健康状况进行诊断,从而避免车轴故障带来的损失有着重大的意义。当前,现有的车轴故障诊断方法存在一系列问题,本文以声发射信号为研究对象,提出了一类基于迁移学习的车轴故障诊断方法,实现了对车轴故障特征的有效提取和准确识别。本文的主要工作如下:(1)针对原始的一维声发射信号存在的特征提
学位
目的:探讨中医医院病案有效利用的统计与分析。方法:收集2018年1月-2019年12月我院病案室的病案78046份,对使用类别进行分类汇总,同时分析院内院外使用构成比情况。分析病案内外使用情况、内部使用情况、外部使用情况。结果 出院病案数、院内利用数均呈逐年增长趋势,2019年出院病案数、院内利用数均多于2018年(P <0.05);案例统计、医疗管理的比例多于其他类型(P <0.05);院外患者
期刊
随着5G通信技术的蓬勃发展,人工智能和物联网技术与其相互融合,交织出许多新型的智能应用,移动边缘计算(MEC)被提出来解决智能应用的时延问题。但是大量的设备接入会造成MEC的繁忙,而基于MEC架构的Device-to-Device(D2D)协同方案可以利用用户附近的空闲资源设备计算任务,该协同方案能够减轻MEC的压力,并提高空闲设备的利用率。首先,本文提出了考虑失效的D2D卸载系统中收益最大化的卸
学位
随着大数据时代的到来,决策领域有了新的机遇和挑战。数据是决策系统能否做出合理决策的重要支撑。决策环境的复杂多变和获取专业领域知识的高昂代价制约着决策系统的发展。同时海量的数据也推动着知识图谱的飞速发展,知识图谱以其强大的表示检索和推理能力和在诸多领域得到了广泛的应用,图谱的特性对于辅助决策来说非常契合,但是图谱本身缺乏认知推理的能力。基于上述问题,提出了一种基于知识图谱的新型辅助决策系统。通过结合
学位
飞行器是指可以在太空或者大气层内飞行的人造器械,主要可以分为三类:航空器、航天器、火箭和导弹。飞行器产品的技术含量高、集成度高、研发成本高;因此,现代应用环境愈加需要飞行器产品在满足高性能指标要求的前提下,能够进行针对气动外形的快速设计和智能优化,以期在最快实现最佳气动性能的同时,尽可能地降低研发成本。为开展高性能指标要求下的飞行器气动外形的快速设计和优化研究,可采用数值模拟反馈构型优化的思路,首
学位
目的 探讨去甲肾上腺素(NE)联合多巴酚丁胺用于脓毒性休克的效果,并分析其对患者血流动力学的影响,为临床提供参考。方法 选取2020年1月至2021年1月万宁市人民医院收治的84例脓毒性休克患者为研究对象,按照随机数字表法分为对照组和观察组,各42例。对照组患者经中心静脉泵入多巴酚丁胺,观察组患者在对照组基础上加用NE。比较两组患者的治疗效果和不良反应,比较两组患者治疗前后的急性生理学与慢性健康状
期刊
随着军事科技的不断进步,人工智能技术已经出现在不少国家的军事装备领域,特别是在防空领域,随着各种超高音速装备的不断出现,对指挥员根据战场形势快速决策的能力有非常高的要求,未来战争中人脑很可能不足胜任此类工作,而人工智能技术以其庞大的算力可以很好的应对大规模数据分析工作,因此考虑在该领域采用AI技术做一些探索。由于该场景的特殊性,我们无法获取更多的战场数据,但是虚拟塔防游戏以其特殊的游戏机制,高度契
学位