LiDAR is crucial for robust 3D scene perception in autonomous driving. LiDAR perception has the largest body of literature after camera perception. However, multi-task learning across tasks like detection, segmentation, and motion estimation using LiDAR remains relatively unexplored, especially on automotive-grade embedded platforms. We present a real-time multi-task convolutional neural network for LiDAR-based object detection, semantics, and motion segmentation. The unified architecture comprises a shared encoder and task-specific decoders, enabling joint representation learning. We propose a novel Semantic Weighting and Guidance (SWAG) module to transfer semantic features for improved object detection selectively. Our heterogeneous training scheme combines diverse datasets and exploits complementary cues between tasks. The work provides the first embedded implementation unifying these key perception tasks from LiDAR point clouds achieving 3ms latency on the embedded NVIDIA Xavier platform. We achieve state-of-the-art results for two tasks, semantic and motion segmentation, and close to state-of-the-art performance for 3D object detection. By maximizing hardware efficiency and leveraging multi-task synergies, our method delivers an accurate and efficient solution tailored for real-world automated driving deployment. Qualitative results can be seen at https://youtu.be/H-hWRzv2lIY.


翻译:激光雷达对于自动驾驶中的鲁棒三维场景感知至关重要。在相机感知之后,激光雷达感知拥有最庞大的文献体系。然而,利用激光雷达在检测、分割和运动估计等任务之间进行多任务学习仍相对未被充分探索,尤其是在车规级嵌入式平台上。我们提出了一种用于激光雷达目标检测、语义分割和运动分割的实时多任务卷积神经网络。该统一架构包含共享编码器和任务特定解码器,可实现联合表示学习。我们提出了一种新颖的语义加权与引导(SWAG)模块,用于选择性迁移语义特征以改进目标检测。我们的异构训练方案融合了不同数据集,并利用任务间的互补线索。本研究首次在嵌入式平台上实现了这些关键感知任务的统一,在NVIDIA Xavier嵌入式平台上实现了3毫秒的延迟。我们在语义分割和运动分割两项任务上取得了最先进的结果,并在三维目标检测上接近最先进性能。通过最大化硬件效率并利用多任务协同效应,我们的方法为实际自动驾驶部署提供了精确且高效的解决方案。定性结果见https://youtu.be/H-hWRzv2lIY。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
20+阅读 · 2019年9月7日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员