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基于加权神经元分配的尖峰神经网络视觉位置识别

计算机视觉与模式识别 2022-02-11 v2 机器人学

摘要

尖峰神经网络(SNNs)兼具引人注目的潜在优势(包括能效与低延迟)与挑战(包括事件尖峰的不可微本质)。该领域初期研究多将深度神经网络转换为等价 SNNs,但这种转换方法可能抵消从零开发的基于 SNN 方法的部分优势。高性能 SNNs 的一个有前景方向是模板匹配与图像识别。本研究提出首个用于视觉位置识别(VPR)任务的高性能 SNN:给定查询图像,SNN 需从参考图像列表中找到最匹配项。该新系统的核心是一种新颖的分配方案,其通过上调单位置编码神经元权重、下调对多个不同参考位置响应的“模糊”神经元权重,实现一种基于模糊度感知显著性的机制。在 Nordland、Oxford RobotCar、SPEDTest、Synthia 和 St Lucia 等具有挑战性数据集的一系列实验中,我们表明该 SNN 取得了与 SOTA 及经典技术相当的 VPR 性能,且随参考位置数量增加性能优雅退化。我们的结果朝能提供鲁棒、节能、低延迟机器人定位的 SNNs 迈出了重要一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.06452,
  title  = {Spiking Neural Networks for Visual Place Recognition via Weighted Neuronal Assignments},
  author = {Somayeh Hussaini and Michael Milford and Tobias Fischer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.06452},
  year   = {2022}
}

备注

8 pages, 6 figures, IEEE Robotics and Automation Letters (RA-L), also accepted to IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2022)