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激光雷达点云引导的单目 3D 目标检测

计算机视觉与模式识别 2022-07-26 v3

摘要

单目 3D 目标检测在自动驾驶与计算机视觉领域是一项具有挑战性的任务。通常,以往多数工作使用人工标注的 3D 框标签,其标注过程代价高昂。本文发现,在单目 3D 检测中精确而细致标注的标签可能并非必要,这是一个有趣且反直觉的发现。使用随机扰动的粗糙标签,检测器可达到与使用真值标签非常接近的精度。我们深入探究其内在机制,并经验性地发现:就标签精度而言,标签中的 3D 位置部分相较于其他部分更受青睐。受上述结论启发并考虑激光雷达精确的 3D 测量,我们提出了一个简单而有效的框架,称为激光雷达点云引导的单目 3D 目标检测(LPCG)。该框架能够降低标注成本,或在不引入额外标注成本的情况下显著提升检测精度。具体而言,它从未标注的激光雷达点云生成伪标签。得益于激光雷达在 3D 空间中精确的测量,此类伪标签的 3D 位置信息精确,可替代人工标注标签用于训练单目 3D 检测器。LPCG 可应用于任意单目 3D 检测器,以充分利用自动驾驶系统中大量无标注数据。结果表明,在 KITTI 基准上,我们以显著优势取得单目 3D 与 BEV(鸟瞰图)检测的第一名;在 Waymo 基准上,我们使用 10% 标注数据的方法达到了使用 100% 标注数据的基线检测器相当精度。代码发布于 https://github.com/SPengLiang/LPCG。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.09035,
  title  = {Lidar Point Cloud Guided Monocular 3D Object Detection},
  author = {Liang Peng and Fei Liu and Zhengxu Yu and Senbo Yan and Dan Deng and Zheng Yang and Haifeng Liu and Deng Cai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09035},
  year   = {2022}
}

备注

ECCV 2022