实现自动驾驶,为什么要对汽车、行人的轨迹进行预测?它与物体检测、追踪和路径规划间的关系是什么?如何实现端到端的目标检测-轨迹预测?

实现自动驾驶,为什么要对汽车、行人的轨迹进行预测?它与物体检测、追踪和路径规划间的关系是什么?如何实现端到端的目标检测-轨迹预测?_58汽车

在自动驾驶领域,对汽车和行人的轨迹进行预测至关重要。这不仅涉及到物体检测和追踪,还与路径规划紧密相关。传统的感知流程存在流程复杂和累计误差的问题。本文提出了一种端到端的框架,通过检测未来目标的位置,而不是通过预测,从而简化了流程并提高了鲁棒性和精度。本文的主要思想是利用检测框架直接检测出car, future-car等标签,这些标签都作为训练障碍物的标签之一。为了提高未来目标的检测效果,论文在检测头部分引入了一个小网络,将当前帧的特征映射到未来时刻的特征,再进行障碍物检测。这样,就可以直接得出未来的障碍物位置。此外,论文还提出了一种新的轨迹预测评价体系,以更准确地反映轨迹预测的效果。虽然在新的评价指标下,本文的方法取得了一定的进步,但在定量分析方面还存在一些问题,如没有使用传统评价指标进行分析,以及只对比了少数算法。从可视化结果来看,本文提出的方法在效果上还有待进一步提高。虽然算法设计上不够优美,但论文的思想是值得肯定的。希望未来能够实现一个更加完善的端到端检测到预测的框架。实现自动驾驶,为什么要对汽车、行人的轨迹进行预测?它与物体检测、追踪和路径规划间的关系是什么?本文提出了一种端到端的框架,通过检测未来目标的位置,简化了感知流程并提高了鲁棒性和精度。论文的主要思想是利用检测框架直接检测出car, future-car等标签,并通过一个小网络将当前帧的特征映射到未来时刻的特征,从而提高未来目标的检测效果。此外,论文还提出了一种新的轨迹预测评价体系,以更准确地反映轨迹预测的效果。虽然在定量分析方面还存在一些问题,但论文的思想是值得肯定的,希望未来能够实现一个更加完善的端到端检测到预测的框架。

端到端实现目标检测-轨迹预测(点云)。

基于点云的物体检测和轨迹预测是自动驾驶感知的基本组成部分。但是,目前业界对这两个问题的研究多是独立进行,并没有考虑到两者之间的内在联系。这样的感知流程存在两个问题:1.流程复杂;2下游的鲁棒性和精度依赖上游模块,容易形成累计误差/错误。本文从目标检测-目标追踪-轨迹预测等设计了一套简洁的端到端框架。

CVPR2022论文:ForecastingfromLiDARviaFutureObjectDetection

主要的框架如下图,复用了很多centerpoint代码的工作,backbone主要是centerpoint。

主要思想:通过检测得出未来目标的位置,而不是通过预测出来。可能这就是论文名futuredet的内涵。也就是由检测框架直接检测出car,future-car等标签。future-car与car标签作用相同,都作为训练障碍物的标签之一。

但是,在检测头部分,单靠一个网络去检测所有的类别,不利于未来目标的检测,因此,又额外加上当前帧t时刻提取的feature通过一个小的网络映射到t+1时刻feature,t+2时刻feature,…,t+n时刻feature。在上述检测头再直接进行障碍物检测,就可以得出未来的障碍物位置。

根据未来障碍物的检测结果,对所有时刻下障碍物进行回溯匹配。做法如下图所示,从t+n向t+n-1时刻进行回溯匹配。最终找到每一条障碍物的轨迹。这部分工作我觉得类似与目标跟踪/REID等。因为按照传统的pipline,是需要这样一个模块存在,来确认障碍物的完整轨迹。只不过论文中的思想是反着来,把所有未来的障碍物检测出来,再进行匹配。

本文提出在轨迹预测领域,传统的评价指标ADE和FDE不能准确的反应轨迹预测的的好坏,尤其是这些指标剥离了目标检测的因素,而不是一个整体端到端的评价。设计下表中的评价体系,红色框标出的是新的评价指标。详细可以看文章。

定量的结果如下,在新的评价指标下和其他方法确实有进步,但是有两个问题是,本文设计的方法没有使用传统的评价指标进行分析;2.只对比了少数算法。上述两点,让定量分析结果看起来缺乏足够的数据支撑。

可视化结果:

看完论文后,越发觉得centerpoint在点云领域的作用越来约想centernet在2d图像领域的作用了。是一个优秀的可演进成多种任务适配的端到端框架。

至于本文,从上图的可视化结果上看效果还有待进一步提高。论文的方法思想很好,希望一个端到端的检测到预测的框架,但是在算法的设计上不够优美。

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