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RangeRCNN:基于距离图像表征的快而准三维目标检测

计算机视觉与模式识别 2021-03-24 v2

摘要

我们提出RangeRCNN,一种基于距离图像表征的新颖且高效的三维目标检测框架。大多数现有方法基于体素或点。尽管已引入若干优化以缓解稀疏性问题并加快运行时间,这两种表征仍计算低效。相较之下,距离图像表征密集且紧凑,可利用强大的2D卷积。即便如此,由于尺度变化与遮挡,距离图像在三维目标检测中并不受青睐。本文中,我们利用空洞残差块(DRB)以更好适应不同物体尺度并获得更灵活的感受野。考虑尺度变化与遮挡,我们提出RV-PV-BEV(距离视图-点视图-鸟瞰图)模块将特征从RV迁移至BEV。锚框定义于BEV中,从而避免尺度变化与遮挡。RV与BEV均无法提供足够信息用于高度估计;因此,我们提出两阶段RCNN以获得更好的三维检测性能。前述点视图既作为RV到BEV的桥梁,也为RCNN提供逐点特征。实验表明,RangeRCNN在KITTI数据集与Waymo Open数据集上达到最先进性能,并为实时三维目标检测提供更多可能。我们进一步引入并讨论基于距离图像方法的数据增强策略,其对未来距离图像研究极具价值。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.00206,
  title  = {RangeRCNN: Towards Fast and Accurate 3D Object Detection with Range Image Representation},
  author = {Zhidong Liang and Ming Zhang and Zehan Zhang and Xian Zhao and Shiliang Pu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.00206},
  year   = {2021}
}