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原標(biāo)題：Cross-Dataset Experimental Study of Radar-Camera Fusion in Bird’s-Eye View
論文鏈接：https://arxiv.org/pdf/2309.15465.pdf
作者單位：Opel Automobile GmbH Rheinland-Pfalzische Technische Universitat Kaiserslautern-Landau German Research Center for Artificial Intelligence

論文思路：

通過利用互補(bǔ)的傳感器信息，毫米波雷達(dá)和camera融合系統(tǒng)有潛力為先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)和自動駕駛功能提供高度穩(wěn)健和可靠的感知系統(tǒng)。基于相機(jī)的目標(biāo)檢測的最新進(jìn)展提供了新的毫米波雷達(dá)相機(jī)與鳥瞰特征圖融合的可能性。本文提出了一種新穎且靈活的融合網(wǎng)絡(luò)，并評估其在兩個(gè)數(shù)據(jù)集上的性能：nuScenes 和 View-of-Delft。本文的實(shí)驗(yàn)表明，雖然camera分支需要大量且多樣化的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，但毫米波雷達(dá)分支從高性能毫米波雷達(dá)中受益更多。使用遷移學(xué)習(xí)，本文提高了camera在較小數(shù)據(jù)集上的性能。本文的結(jié)果進(jìn)一步表明，毫米波雷達(dá)-camera融合方法顯著優(yōu)于僅camera和僅毫米波雷達(dá)基線。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：

最近3D目標(biāo)檢測的一個(gè)趨勢是將圖像的特征轉(zhuǎn)換成一種常見的鳥瞰圖(BEV)表示，它提供了一種靈活的融合架構(gòu)，可以在多個(gè)camera之間進(jìn)行融合，也可以使用測距傳感器進(jìn)行融合。在這項(xiàng)工作中，本文擴(kuò)展了原本用于激光camera融合的BEVFusion方法來進(jìn)行毫米波雷達(dá)camera融合。本文用選定的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)集訓(xùn)練和評估了本文提出的融合方法。在幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中，本文討論了每個(gè)數(shù)據(jù)集的優(yōu)缺點(diǎn)。最后，本文應(yīng)用遷移來實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的改進(jìn)。

圖1基于BEVFusion的BEV毫米波雷達(dá)-camera融合流程圖。在生成的camera圖像中，本文包括投影毫米波雷達(dá)探測和 ground truth 邊界框。

本文遵循BEVFusion的融合架構(gòu)。圖1展示了本文在BEV中進(jìn)行毫米波雷達(dá)-camera融合的網(wǎng)絡(luò)概況。請注意，融合發(fā)生時(shí)，camera和毫米波雷達(dá)特征在BEV連接。下面，本文將為每個(gè)區(qū)塊提供進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。

A. Camera Encoder and Camera-to-BEV View Transform

camera編碼器和視圖變換采用了[15]的思想，它是一種靈活的框架，可以提取任意camera外部和內(nèi)部參數(shù)的圖像BEV特征。首先，使用tiny-Swin Transformer網(wǎng)絡(luò)從每個(gè)圖像中提取特征。接下來，本文利用[14]的 Lift 和 Splat 步驟將圖像的特征轉(zhuǎn)換到BEV平面。為此，密集深度預(yù)測之后是基于規(guī)則的block，其中的特征被轉(zhuǎn)換成偽點(diǎn)云，并進(jìn)行柵格化并累積到BEV網(wǎng)格中。

B. Radar Pillar Feature Encoder

此塊的目的是將毫米波雷達(dá)點(diǎn)云編碼到與圖像BEV特征相同的網(wǎng)格上的BEV特征中。為此，本文使用了[16]的 pillar 特征編碼技術(shù)，將點(diǎn)云光柵化為無限高的體素，即所謂的pillar。

C. BEV Encoder

與[5]相似，毫米波雷達(dá)和camera的BEV特征是通過級聯(lián)融合的。融合的特征然后由聯(lián)合卷積BEV編碼器處理，使網(wǎng)絡(luò)能夠考慮空間錯(cuò)位和使用不同模態(tài)之間的協(xié)同效應(yīng)。

D. Detection Head

本文使用CenterPoint檢測頭來預(yù)測每個(gè)類的目標(biāo)中心的heatmaps。進(jìn)一步的回歸頭預(yù)測物體的尺寸、旋轉(zhuǎn)和高度，以及nuScenes的速度和類屬性。而 heatmaps 采用 Gaussian focal loss 進(jìn)行訓(xùn)練，其余的檢測頭采用 L1 loss 進(jìn)行訓(xùn)練。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

引用：

St?cker, L., Heidenreich, P., Rambach, J., & Stricker, D. (2023). Cross-Dataset Experimental Study of Radar-Camera Fusion in Bird's-Eye View. ArXiv. /abs/2309.15465

原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/ayZl9tnm47y9VpfgmIG2qg