[發(fā)明專利]一種無需后處理操作的3D目標(biāo)檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110276978.0
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN113052031B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉子立;蔡登;徐國棟;楊鴻輝;何曉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V20/64
• 分類號(hào): G06V20/64;G06V10/774;G06K9/62
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 彭劍

1.一種無需后處理操作的3D目標(biāo)檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，初始化K個(gè)3D候選框和1個(gè)物體嵌入特征E；

(2)對輸入的點(diǎn)云樣本進(jìn)行特征提取，得到點(diǎn)特征V；

(3)在點(diǎn)特征V上提取K個(gè)3D候選框特征I；

(4)使用物體嵌入特征對K個(gè)3D候選框的特征進(jìn)一步進(jìn)行篩選和提取，得到K個(gè)特征F，F(xiàn)∈R^K×C，C表示特征維度；

(5)使用自注意力模型讓K個(gè)特征F交換特征信息，得到K個(gè)提議特征P，P∈R^K×C；

(6)根據(jù)K個(gè)提議特征P預(yù)測出K個(gè)預(yù)測結(jié)果，并與標(biāo)注信息一對一匹配，根據(jù)匹配結(jié)果計(jì)算損失后通過反向傳播進(jìn)行訓(xùn)練；

(7)用步驟(6)最近一次訓(xùn)練預(yù)測的K個(gè)預(yù)測結(jié)果的3D候選框替代步驟(1)中的K個(gè)3D候選框，并用步驟(5)最近一次得到的提議特征P替代步驟(1)中的物體嵌入；重復(fù)步驟(3)～步驟(7)多次后，采用最近一次步驟(6)輸出的K個(gè)預(yù)測結(jié)果作為最終的檢測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需后處理操作的3D目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟(1)中，K個(gè)3D候選框隨著訓(xùn)練的進(jìn)行能夠編碼物體最可能出現(xiàn)的K個(gè)位置；物體嵌入特征隨著訓(xùn)練的進(jìn)行能夠編碼待檢測物體的通用特征，表示為E∈R^1×C，其中，C表示特征維度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需后處理操作的3D目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟(2)的具體過程為：

輸入一個(gè)點(diǎn)云樣本S∈R^n×3，其中n表示點(diǎn)的數(shù)量，3對應(yīng)點(diǎn)的三維坐標(biāo)；采用特征提取模型提取點(diǎn)特征V∈R^m×(c+3)，其中，m表示特征點(diǎn)數(shù)量，c表示特征維度，3對應(yīng)特征點(diǎn)在空間中的三維坐標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無需后處理操作的3D目標(biāo)檢測方法，其特征在于，所述的特征提取模型包括但不限于PointNet和Sparse Conv。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需后處理操作的3D目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟(3)的具體過程為：

在得到步驟(1)的K個(gè)3D候選框和步驟(2)的點(diǎn)特征V后，提取3D候選框特征其中K表示候選框個(gè)數(shù)，r表示每個(gè)候選框特征對應(yīng)的分辨率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無需后處理操作的3D目標(biāo)檢測方法，其特征在于，提取候選框特征的方法包括但不限于3D RoI MaxPooling。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需后處理操作的3D目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟(6)中，匹配方法包括但不限于貪婪匹配算法和匈牙利匹配算法，匹配時(shí)，計(jì)算K個(gè)預(yù)測結(jié)果和G個(gè)標(biāo)注物體的相似性，并進(jìn)行一一匹配，未匹配上的預(yù)測結(jié)果作為負(fù)樣本，匹配上的預(yù)測結(jié)果作為正樣本。