Simulation data can be accurately labeled and have been expected to improve the performance of data-driven algorithms, including object detection. However, due to the various domain inconsistencies from simulation to reality (sim-to-real), cross-domain object detection algorithms usually suffer from dramatic performance drops. While numerous unsupervised domain adaptation (UDA) methods have been developed to address cross-domain tasks between real-world datasets, progress in sim-to-real remains limited. This paper presents a novel Complex-to-Simple (CTS) framework to transfer models from labeled simulation (source) to unlabeled reality (target) domains. Based on a two-stage detector, the novelty of this work is threefold: 1) developing fixed-size anchor heads and RoI augmentation to address size bias and feature diversity between two domains, thereby improving the quality of pseudo-label; 2) developing a novel corner-format representation of aleatoric uncertainty (AU) for the bounding box, to uniformly quantify pseudo-label quality; 3) developing a noise-aware mean teacher domain adaptation method based on AU, as well as object-level and frame-level sampling strategies, to migrate the impact of noisy labels. Experimental results demonstrate that our proposed approach significantly enhances the sim-to-real domain adaptation capability of 3D object detection models, outperforming state-of-the-art cross-domain algorithms, which are usually developed for real-to-real UDA tasks.


翻译:仿真数据能够获得精确标注,因而有望提升包括目标检测在内的数据驱动算法的性能。然而,由于从仿真到真实环境存在多种域不一致性,跨域目标检测算法通常会出现性能急剧下降的问题。尽管已有大量无监督域自适应方法被提出以解决真实数据集间的跨域任务,但在仿真到真实场景的进展仍然有限。本文提出了一种新颖的由复杂到简单的框架,用于将模型从带标注的仿真域迁移至无标注的真实域。基于两阶段检测器,本工作的创新点主要体现在三个方面:1)开发固定尺寸锚点头与感兴趣区域增强方法,以解决两域间的尺寸偏差与特征多样性问题,从而提升伪标签质量;2)提出一种新颖的边界框偶然不确定性角点格式表示法,以统一量化伪标签质量;3)基于偶然不确定性开发噪声感知均值教师域自适应方法,并结合对象级与帧级采样策略,以减轻噪声标签的影响。实验结果表明,所提方法显著增强了三维目标检测模型在仿真到真实场景的域自适应能力,其性能优于当前最先进的跨域算法,而这些算法通常是为真实到真实的无监督域自适应任务所设计。

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
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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
2+阅读 · 2017年12月31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
0+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
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
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
Transformers in Remote Sensing: A Survey
Arxiv
25+阅读 · 2022年9月2日
Arxiv
70+阅读 · 2022年6月30日
VIP会员
最新内容
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
5+阅读 · 今天8:46
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
8+阅读 · 今天5:37
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
6+阅读 · 今天5:35
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天5:24
人工智能赋能无人机:俄乌战争(万字长文)
专知会员服务
7+阅读 · 4月23日
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
3+阅读 · 4月23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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
2+阅读 · 2017年12月31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
0+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
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
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