With the rapid advancements in autonomous driving and robot navigation, there is a growing demand for lifelong learning models capable of estimating metric (absolute) depth. Lifelong learning approaches potentially offer significant cost savings in terms of model training, data storage, and collection. However, the quality of RGB images and depth maps is sensor-dependent, and depth maps in the real world exhibit domain-specific characteristics, leading to variations in depth ranges. These challenges limit existing methods to lifelong learning scenarios with small domain gaps and relative depth map estimation. To facilitate lifelong metric depth learning, we identify three crucial technical challenges that require attention: i) developing a model capable of addressing the depth scale variation through scale-aware depth learning, ii) devising an effective learning strategy to handle significant domain gaps, and iii) creating an automated solution for domain-aware depth inference in practical applications. Based on the aforementioned considerations, in this paper, we present i) a lightweight multi-head framework that effectively tackles the depth scale imbalance, ii) an uncertainty-aware lifelong learning solution that adeptly handles significant domain gaps, and iii) an online domain-specific predictor selection method for real-time inference. Through extensive numerical studies, we show that the proposed method can achieve good efficiency, stability, and plasticity, leading the benchmarks by 8% to 15%.


翻译:随着自动驾驶和机器人导航的快速发展,对能够估计度量(绝对)深度的终身学习模型的需求日益增长。终身学习方法在模型训练、数据存储和采集方面具有显著的潜在成本节约优势。然而,RGB图像和深度图的质量依赖于传感器,且现实世界中的深度图表现出领域特定特征,导致深度范围存在差异。这些挑战将现有方法局限于领域间隙较小且仅能估计相对深度图的终身学习场景。为促进终身度量深度学习,我们识别出三个需要关注的关键技术挑战:i) 开发能够通过尺度感知深度学习解决深度尺度变化的模型,ii) 设计有效的学习策略以处理显著领域间隙,以及iii) 为实际应用中的领域感知深度推理创建自动化解决方案。基于上述考量,本文提出:i) 一个有效应对深度尺度不平衡的轻量级多头框架,ii) 一种能够巧妙处理显著领域间隙的不确定性感知终身学习方案,以及iii) 一种用于实时推理的在线领域特定预测器选择方法。通过大量数值研究,我们证明所提方法能够实现良好的效率、稳定性和可塑性,在基准测试中领先8%至15%。

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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
47+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Conditional Prompt Learning for Vision-Language Models
Arxiv
13+阅读 · 2022年3月10日
Arxiv
18+阅读 · 2019年1月16日
VIP会员
最新内容
《通往人工通用智能之路上的均衡策略》
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:22
《人工智能与军事整合:现状与未来风险》报告
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:12
《Palantir的科技生态系统》
专知会员服务
14+阅读 · 6月2日
《反无人机系统传感器融合》90页报告
专知会员服务
16+阅读 · 6月2日
运用人工智能与卫星通信驱散“战争迷雾”
专知会员服务
8+阅读 · 6月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25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
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
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
47+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员