LiDAR-based 3D point cloud recognition has benefited various applications. Without specially considering the LiDAR point distribution, most current methods suffer from information disconnection and limited receptive field, especially for the sparse distant points. In this work, we study the varying-sparsity distribution of LiDAR points and present SphereFormer to directly aggregate information from dense close points to the sparse distant ones. We design radial window self-attention that partitions the space into multiple non-overlapping narrow and long windows. It overcomes the disconnection issue and enlarges the receptive field smoothly and dramatically, which significantly boosts the performance of sparse distant points. Moreover, to fit the narrow and long windows, we propose exponential splitting to yield fine-grained position encoding and dynamic feature selection to increase model representation ability. Notably, our method ranks 1st on both nuScenes and SemanticKITTI semantic segmentation benchmarks with 81.9% and 74.8% mIoU, respectively. Also, we achieve the 3rd place on nuScenes object detection benchmark with 72.8% NDS and 68.5% mAP. Code is available at https://github.com/dvlab-research/SphereFormer.git.


翻译:基于LiDAR的三维点云识别已惠及多种应用。由于未特别考虑LiDAR点云分布特性,当前多数方法存在信息割裂与感受野受限的问题,尤其对于稀疏远距离点云。本文研究了LiDAR点云疏密变化的分布规律,提出SphereFormer方法,实现从密集近点直接向稀疏远点进行信息聚合。我们设计了径向窗口自注意力机制,将空间划分为若干非重叠的窄长窗口。该方法克服了信息割裂问题,并平滑且显著地扩大了感受野,大幅提升稀疏远距离点云的性能表现。此外,为适配窄长窗口结构,我们提出指数分割方法以生成细粒度位置编码,并采用动态特征选择增强模型表征能力。值得关注的是,本方法在nuScenes和SemanticKITTI语义分割基准测试中均位列第一,分别取得81.9%和74.8%的mIoU;在nuScenes目标检测基准测试中取得第三名,NDS达72.8%、mAP达68.5%。代码已开源:https://github.com/dvlab-research/SphereFormer.git

0
下载
关闭预览

相关内容

用于分子Linker设计的等变3D条件扩散模型
专知会员服务
6+阅读 · 2022年10月24日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
抢鲜看!13篇CVPR2020论文链接/开源代码/解读
专知会员服务
50+阅读 · 2020年2月26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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
轻量attention模块:Spatial Group-wise Enhance
极市平台
15+阅读 · 2019年7月3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
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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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 · 2011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
0+阅读 · 2023年5月10日
Phase-aware Speech Enhancement with Deep Complex U-Net
VIP会员
最新内容
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:20
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
4+阅读 · 今天5:45
《防空交战流程的概率建模研究》
专知会员服务
6+阅读 · 今天5:04
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
4+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
8+阅读 · 7月26日
《反无人机交战场景下的战斗归零研究》
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
博士论文 | 用代码结构感知方法推进代码大模型
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
轻量attention模块:Spatial Group-wise Enhance
极市平台
15+阅读 · 2019年7月3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
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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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 · 2011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