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HALSIE:同时利用图像与事件模态的混合型学习分割方法

计算机视觉与模式识别 2023-09-29 v4

摘要

事件相机通过检测逐像素强度变化来生成异步“事件流”。与常规相机相比,它们具有更高的时间分辨率和宽动态范围(HDR),因此在实时自主系统中获取准确语义地图方面具有巨大潜力。然而,现有的基于事件的分割实现性能欠佳,因为这些时间密集的事件仅测量视觉信号的变化分量,与帧相比限制了其编码密集空间上下文的能力。为解决此问题,我们提出了一种混合端到端学习框架 HALSIE,利用三个关键概念将推理成本较先前工作降低至多 20×20\times 同时保持相似性能:第一,一种简单高效的交叉域学习方案,从帧和事件中提取互补的时空嵌入。第二,一种专门设计的双编码器方案,带有脉冲神经网络(SNN)和人工神经网络(ANN)分支,以最小化延迟同时保留跨域特征聚合。第三,一种多尺度线索混合器,对融合嵌入的丰富表示进行建模。HALSIE 的这些特性使其成为一种非常轻量的架构,在 DDD-17、MVSEC 和 DSEC-Semantic 数据集上以至多 33×33\times 更高的参数效率和有利的推理成本(每周期 17.9mJ)实现了最先进的分割性能。我们的消融研究也为有效的设计选择带来了新的见解,可证明有益于其他视觉任务的研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.10754,
  title  = {HALSIE: Hybrid Approach to Learning Segmentation by Simultaneously Exploiting Image and Event Modalities},
  author = {Shristi Das Biswas and Adarsh Kosta and Chamika Liyanagedera and Marco Apolinario and Kaushik Roy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.10754},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted to IEEE/CVF Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV) 2024