Predicting how the world can evolve in the future is crucial for motion planning in autonomous systems. Classical methods are limited because they rely on costly human annotations in the form of semantic class labels, bounding boxes, and tracks or HD maps of cities to plan their motion and thus are difficult to scale to large unlabeled datasets. One promising self-supervised task is 3D point cloud forecasting from unannotated LiDAR sequences. We show that this task requires algorithms to implicitly capture (1) sensor extrinsics (i.e., the egomotion of the autonomous vehicle), (2) sensor intrinsics (i.e., the sampling pattern specific to the particular LiDAR sensor), and (3) the shape and motion of other objects in the scene. But autonomous systems should make predictions about the world and not their sensors. To this end, we factor out (1) and (2) by recasting the task as one of spacetime (4D) occupancy forecasting. But because it is expensive to obtain ground-truth 4D occupancy, we render point cloud data from 4D occupancy predictions given sensor extrinsics and intrinsics, allowing one to train and test occupancy algorithms with unannotated LiDAR sequences. This also allows one to evaluate and compare point cloud forecasting algorithms across diverse datasets, sensors, and vehicles.


翻译:预测世界未来如何演化对于自主系统中的运动规划至关重要。传统方法受限于需依赖昂贵的人工标注(如语义类别标签、边界框、轨迹或城市高清地图)来规划运动,因而难以扩展至大规模未标注数据集。一种有前景的自监督任务是从未标注的激光雷达序列进行3D点云预测。我们表明,该任务要求算法隐式捕捉:(1)传感器外参(即自主车辆的自我运动)、(2)传感器内参(即特定激光雷达的采样模式),以及(3)场景中其他物体的形状与运动。但自主系统应预测世界状态而非其传感器状态。为此,我们通过将任务重新定义为时空(4D)占用预测,从而分解出(1)和(2)因素。鉴于获取真实4D占用的成本高昂,我们根据传感器外参与内参从4D占用预测中渲染点云数据,从而支持利用未标注激光雷达序列训练和测试占用算法。这一方法还使得跨不同数据集、传感器和车辆评估与比较点云预测算法成为可能。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10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
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
【推荐】用TensorFlow实现LSTM社交对话股市情感分析
机器学习研究会
11+阅读 · 2018年1月14日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
57+阅读 · 2022年1月5日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
VIP会员
最新内容
《决策模型比较研究》
专知会员服务
5+阅读 · 今天5:16
《美军水下战与海床战概述及本地实施》
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:30
面向未来冲突推进陆军情报体制改革
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:12
乌克兰纵深打击如何重塑俄罗斯的战略选择
专知会员服务
2+阅读 · 7月24日
俄乌战争中关于中程打击无人机部署的经验启示
《基于强化学习的自动化红队测试》
专知会员服务
5+阅读 · 7月23日
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13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
【推荐】用TensorFlow实现LSTM社交对话股市情感分析
机器学习研究会
11+阅读 · 2018年1月14日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员