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结构信息是关键:三维目标检测中的自注意力 RoI 特征提取器

计算机视觉与模式识别 2021-11-16 v2

摘要

与所有 RoI 特征均来自网格像素的二维目标检测不同,三维点云目标检测的 RoI 特征提取更具多样性。本文首先对比并分析了两种最先进模型 PV-RCNN 与 Voxel-RCNN 在结构与性能上的差异。接着,我们发现两模型间的性能差距并非来自点信息,而是结构信息。体素特征包含更多的结构信息,因为其是对点云进行量化而非下采样,从而能基本包含整个点云的完整信息。即便体素特征不具备精确的位置信息,其中更强的结构信息仍使检测器在我们的实验中具有更高性能。进而,我们提出结构信息是三维目标检测的关键。基于上述结论,我们提出自注意力 RoI 特征提取器(SARFE)以增强从三维候选框提取的特征中的结构信息。SARFE 是一个即插即用模块,可轻松用于现有三维检测器。我们的 SARFE 在 KITTI 数据集与 Waymo Open 数据集上进行了评估。借助新引入的 SARFE,我们在 KITTI 数据集上以大幅优势提升了最先进三维检测器在 cyclist 上的性能,同时保持实时能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.00931,
  title  = {Structure Information is the Key: Self-Attention RoI Feature Extractor in 3D Object Detection},
  author = {Diankun Zhang and Zhijie Zheng and Xueting Bi and Xiaojun Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.00931},
  year   = {2021}
}