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
39+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
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
7+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
7+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
4+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
8+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
10+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
6+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
10+阅读 · 9月21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
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