Existing Point Cloud Networks (PCNs) have proven to achieve great success in many point cloud tasks such as object part segmentation, shape classification, and so on. The most popular point-based PCNs are usually composed of two sequential steps: Data Structuring (DS) and Feature Computation (FC). In this paper, we first describe an important characteristic of the PCN-specific DS step that has not been addressed in existing PCN accelerators: the spatial locality resulting from overlapping points of the gathered point subsets. Using algorithm-hardware co-design, L-PCN (Locality-aware PCN) proposes two novel techniques to exploit this characteristic to reduce the large amount of repetitive operations in the overall PCN. The first of which is a point cloud partitioning technique, Octree-based Islandization. Using Octree-based adjacency gathering, a point cloud is partitioned into islands in L-PCN, where the point subsets inside the same island exhibit a strong spatial correlation. After partitioning, L-PCN performs the rest of PCN steps at the granularity of islands. The second method of L-PCN is scheduling the intra-island computation with a Hub-based Scheduling to exploit the intra-island data reuse by dynamically caching, updating, and reusing the repeated data. The two methods are implemented in an Islandization Unit, which can be seamlessly integrated into standard PCN workflow. Our evaluation shows that based on our methods for exploiting spatial locality, L-PCN achieves a theoretical reduction in feature fetching ranging from 55.2% to 93.8% and in feature computation ranging from 45.4% to 80.6% during the PCN process. For experimentation, prototype L-PCN accelerators are implemented on the Intel Arria 10 GX FPGA. Experimental results prove that with the Islandization Unit as a plug-in, state-of-the-art PCN accelerators can achieve an additional speedup ranging from 1.2x to 3.2x.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

根据激光测量原理得到的点云,包括三维坐标(XYZ)和激光反射强度(Intensity)。 根据摄影测量原理得到的点云,包括三维坐标(XYZ)和颜色信息(RGB)。 结合激光测量和摄影测量原理得到点云,包括三维坐标(XYZ)、激光反射强度(Intensity)和颜色信息(RGB)。 在获取物体表面每个采样点的空间坐标后,得到的是一个点的集合,称之为“点云”(Point Cloud)
3D点云基础模型:综述与展望
专知会员服务
17+阅读 · 2025年1月31日
【牛津大学博士论文】学习理解大规模3D点云,191页pdf
专知会员服务
38+阅读 · 2023年6月22日
专知会员服务
34+阅读 · 2021年7月25日
八篇 ICCV 2019 【图神经网络(GNN)+CV】相关论文
专知会员服务
30+阅读 · 2020年1月10日
【泡泡点云时空】PointConv: 3D点云的深度卷积网络
泡泡机器人SLAM
23+阅读 · 2019年6月12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
1+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 · 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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
8+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
8+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
12+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关基金
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
1+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 · 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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员