Safe autonomous agents and mobile robots need fast real time 3D perception, especially for vulnerable road users (VRUs) such as pedestrians. We introduce a new bird's eye view (BEV) encoding, which maps the full 3D LiDAR point cloud into a light-weight 2D BEV tensor with three height bands. We explicitly reformulate 3D detection as a 2D detection problem and then reconstruct 3D boxes from the BEV outputs. A single network detects cars, pedestrians, and cyclists in one pass. The backbone uses area attention at deep stages, a hierarchical bidirectional neck over P1 to P4 fuses context and detail, and the head predicts oriented boxes with distribution focal learning for side offsets and a rotated IoU loss. Training applies a small vertical re bin and a mild reflectance jitter in channel space to resist memorization. We use an interquartile range (IQR) filter to remove noisy and outlier LiDAR points during 3D reconstruction. On KITTI dataset, TriBand-BEV attains 58.7/52.6/47.2 pedestrian BEV AP(%) for easy, moderate, and hard at 49 FPS on a single consumer GPU, surpassing Complex-YOLO, with gains of +12.6%, +7.5%, and +3.1%. Qualitative scenes show stable detection under occlusion. The pipeline is compact and ready for real time robotic deployment. Our source code is publicly available on GitHub.


翻译:安全自动驾驶智能体与移动机器人需要快速实时的三维感知能力,尤其对行人等弱势道路使用者的检测至关重要。本文提出一种新型鸟瞰图编码方法,将完整三维激光雷达点云映射为轻量级二维BEV张量,并采用三个高度波段实现特征提取。我们将三维检测显式重构为二维检测问题,进而从BEV输出重建三维包围框。单一网络即可一次性完成汽车、行人、骑行者检测。主干网络在深层采用区域注意力机制,P1至P4层级层次化双向颈部网络实现上下文与细节融合,检测头采用分布焦点学习预测侧向偏移的朝向框及旋转交并比损失。训练过程中,在通道空间应用小幅度垂直重新分箱与温和的反射率抖动以抵抗过拟合。三维重建阶段使用四分位距滤波去除噪声与离群点激光雷达点。在KITTI数据集上,TriBand-BEV在单消费级GPU上以49帧/秒速度运行,行人BEV平均精度分别达到简易/中等/困难难度下的58.7%/52.6%/47.2%,超越Complex-YOLO方法,增益分别达+12.6%、+7.5%及+3.1%。定性场景表明该方法在遮挡条件下仍具备稳定检测能力。整套流水线紧凑且可直接部署于实时机器人系统。本方法源代码已在GitHub上开源。

0
下载
关闭预览

相关内容

3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
自动驾驶中的3D目标检测研究进展
专知会员服务
12+阅读 · 2025年7月20日
面向无人机视角的多源信息融合目标检测
专知会员服务
22+阅读 · 2025年2月2日
基于深度学习的行人检测方法综述
专知会员服务
72+阅读 · 2021年4月14日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年4月3日
自动驾驶毫米波雷达物体检测技术-算法
CVer
14+阅读 · 2020年5月10日
【未来黑科技】深度玩转行人重识别与跨境追踪
炼数成金订阅号
11+阅读 · 2019年4月18日
自动驾驶车载激光雷达技术现状分析
智能交通技术
17+阅读 · 2019年4月9日
【深度】行人检测算法
GAN生成式对抗网络
29+阅读 · 2018年6月3日
基于几何特征的激光雷达地面点云分割
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2018年4月1日
从传统方法到深度学习,人脸关键点检测方法综述
机器之心
14+阅读 · 2017年12月17日
从人脸识别到行人重识别,下一个风口
计算机视觉战队
13+阅读 · 2017年11月24日
国家自然科学基金
0+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
2+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
1+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
VIP会员
最新内容
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 8月1日
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
“史诗怒火”行动:现代多域作战的重要节点
专知会员服务
8+阅读 · 7月30日
《下一代无线网络中的多无人机通信资源管理》
相关VIP内容
相关资讯
自动驾驶毫米波雷达物体检测技术-算法
CVer
14+阅读 · 2020年5月10日
【未来黑科技】深度玩转行人重识别与跨境追踪
炼数成金订阅号
11+阅读 · 2019年4月18日
自动驾驶车载激光雷达技术现状分析
智能交通技术
17+阅读 · 2019年4月9日
【深度】行人检测算法
GAN生成式对抗网络
29+阅读 · 2018年6月3日
基于几何特征的激光雷达地面点云分割
泡泡机器人SLAM
15+阅读 · 2018年4月1日
从传统方法到深度学习,人脸关键点检测方法综述
机器之心
14+阅读 · 2017年12月17日
从人脸识别到行人重识别,下一个风口
计算机视觉战队
13+阅读 · 2017年11月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+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
2+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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员