目的激光雷达在自动驾驶中具有重要意义,但其价格昂贵,且产生的激光线束数量仍然较少,造成采集的点云密度较稀疏。为了更好地感知周围环境,本文提出一种激光雷达数据增强算法,由双目图像生成伪点云并对伪点云进行坐标修正,进而实现激光雷达点云的稠密化处理,提高3D目标检测精度。此算法不针对特定的3D目标检测网络结构,是一种通用的点云稠密化方法。方法首先利用双目RGB图像生成深度图像,根据先验的相机参数和深度信息计算出每个像素点在雷达坐标系下的粗略3维坐标,即伪点云。为了更好地分割地面,本文提出了循环RANSAC(random sample consensus)算法,引入了一个分离平面型非地面点云的暂存器,改进复杂场景下的地面分割效果。然后将原始点云进行地面分割后插入KDTree(k-dimensional tree),以伪点云中的每个点为中心在KDTree中搜索若干近邻点,基于这些近邻点进行曲面重建。根据曲面重建结果,设计一种计算几何方法导出伪点云修正后的精确坐标。最后,将修正后的伪点云与原始激光雷达点云融合得到稠密化点云。结果实验结果表明,稠密化的点云在视觉上具有较好的质量,物体具有更加完整的形状和轮廓,并且在KITTI(Karlsruhe Institute of Technology and Toyota Technological Institute)数据集上提升了3D目标检测精度。在使用该数据增强方法后,KITTI数据集下AVOD(aggregate view object detection)检测方法的AP_(3D)-Easy(average precision of 3D object detection on easy setting)提升了8.25%,AVOD-FPN(aggregate view object detection with feature pyramid network)检测方法的AP_(BEV)-Hard(average precision of bird’s eye view on hard setting)提升了7.14%。结论本文提出的激光雷达数据增强算法,实现了点云的稠密化处理,并使3D目标检测结果更加精确。
现有目标检测算法在小目标检测中存在可利用特征少、有效特征提取困难、易受环境干扰等问题.基于此,提出一种高效的主干特征提取网络EfficientNet来进行目标检测,在检测模型中融合注意力机制,以增强对小目标的识别能力.将提出的模型应用到细微裂缝检测中,从增强小目标识别、减少模型参数、提高网络检测速度三方面进行改进,研究结果表明:当输入图像为416×416分辨率时,本文模型的F1值相比于主流检测模型至少有3%的提升,模型的参数量与主流检测器相比减少了80%~85%,检测速率可达到每秒帧数(Frame Per Second,FPS)102帧/s.
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