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基于时变社会感知重思考的滑动序列 CVAE 轨迹预测

计算机视觉与模式识别 2021-10-29 v1 人工智能

摘要

行人轨迹预测是视频监控、社交机器人导航与自动驾驶等诸多应用中的关键技术,该研究方向已取得显著进展。然而,以往研究仍存在两点局限。首先,随时间推移,各时间步的预测误差显著增大,导致最终位移误差无法忽略。其次,多个行人的预测结果在预测时域内可能不切实际,即预测轨迹可能相互碰撞。为克服这些局限,本文提出一种称为 CSR 的新型轨迹预测方法,其由级联条件变分自编码器 (CVAE) 模块与社会感知回归模块组成。级联 CVAE 模块首先以序列模式估计未来轨迹。具体而言,每个 CVAE 将过去轨迹与迄今已预测点拼接作为输入,预测下一时间步的位置。随后,社会感知回归模块由估计的未来轨迹生成偏移量,以产生符合社会规范的最终预测,其比估计轨迹更为合理与准确。此外,考虑到级联 CVAE 模块模型参数量大,进一步采用滑动 CVAE 模块,以可滑动方式利用一个共享 CVAE 提升模型效率。实验结果表明,所提方法在 Stanford Drone Dataset (SDD) 与 ETH/UCY 上分别比最先进方法提升约 38.0% 与 22.2%。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.15016,
  title  = {Sliding Sequential CVAE with Time Variant Socially-aware Rethinking for Trajectory Prediction},
  author = {Hao Zhou and Dongchun Ren and Xu Yang and Mingyu Fan and Hai Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.15016},
  year   = {2021}
}