Fused DNN: A deep neural network fusion approach to fast and robust pedestrian detect

本文介绍了一种名为Fused DNN的深度学习方法,用于快速而准确地进行行人检测。该方法通过行人候选生成器、分类网络和基于软拒绝的DNN融合以及像素级语义分割来增强目标检测。

1.引言

       行人检测在视频监控,个人识别,图像检索和驾驶辅助系统(ADAS)等多个领域有应用。实时准确的行人检测是应用这种系统的关键。 行人检测算法旨在实时绘制 描绘图像中行人位置的 边界框 然而,由于精度和速度之间的折中,这是很难实现的[8]。 低分辨率输入通常会导致快速的物体检测,但性能较差,可以通过牺牲处理速度为代价的高分辨率输入来获得更好的物体检测性能。(不懂 其他因素如密集场景,非人 遮挡物体或不同外观的行人(不同的姿势或服装风格)也会使这个问题充满 挑战。
     行人检测的一般框架可以分为区域提案生成,特征提取,和行人验证[9]三部分。经典方法通常使用基于滑动窗口的技术来生成区域提案,梯度方向直方图(HOG)[6]或尺度不变特征变换(SIFT)[22]作为特征,支持向量机(SVM)[2]或自适应提升方法(Adaptive Boosting)[11]作为行人验证方法。最近卷积神经网络也被应用于行人检测。 Hosang等[14]使用SquaresChnFtrs [1]方法生成行人区域建议,并训练AlexNet [17]进行行人验证。张等人[31]使用区域提案网络(RPN)[23]计算行人候选区域,级联的Boosted Forest [7]执行样本重新加权,对候选区域进行分类。Li 等人[18]训练多个 基于Fast R-CNN [12]的网络以检测不同尺度的行人,并将所有网络的结果进行组合生成最终结果.
       我们提出了一种深层神经网络融合架构来解决行人检测问题,称为Fused Deep Neural Network(F-DNN)。与以前的方法相比,我们提出的系统更快,同时实现更好的检测准确性。该架构包含一个行人候选区域生成器,通过训练一个高检测率、false positive率很高的深度卷积神经网络获得。<
### TinyBEV神经网络及其在BEV感知中的应用 TinyBEV是一种高效的鸟瞰图(Bird's Eye View, BEV)感知架构,专为自动驾驶和机器人领域设计。它通过将多视角相机的图像转换为BEV表示,从而实现对周围环境的高效感知[^3]。 #### 架构特点 TinyBEV的设计旨在解决传统BEV感知方法中存在的计算复杂性和内存消耗问题。其核心特点包括: 1. **轻量级设计**:TinyBEV通过优化特征提取和融合过程,显著降低了模型的计算需求,使其更适合部署在资源受限的设备上。 2. **高效特征融合**:TinyBEV利用多尺度特征融合技术,能够有效地整合来自不同摄像头视角的信息,提高感知精度。 3. **实时处理能力**:由于其高效的架构设计,TinyBEV能够在保持高精度的同时实现实时处理,这对于自动驾驶应用至关重要。 #### 实现细节 TinyBEV的主要实现步骤包括: 1. **特征提取**:使用卷积神经网络(CNN)从每个摄像头视角提取特征。 2. **特征投影**:将提取的特征从摄像头坐标系投影到统一的BEV坐标系。 3. **特征融合**:在BEV空间中进行多视角特征融合,以生成更全面的环境表示。 4. **任务特定头**:根据具体任务(如目标检测、语义分割等),设计相应的任务特定头来生成最终的感知结果。 以下是一个简化的TinyBEV特征投影和融合的代码示例: ```python import torch import torch.nn as nn class FeatureProjection(nn.Module): def __init__(self, in_channels, out_channels): super(FeatureProjection, self).__init__() self.conv = nn.Conv2d(in_channels, out_channels, kernel_size=1) def forward(self, x): # x: [B, C, H, W] x = self.conv(x) return x # [B, out_channels, H, W] class BEVFusion(nn.Module): def __init__(self, num_cameras): super(BEVFusion, self).__init__() self.feature_projections = nn.ModuleList([ FeatureProjection(256, 128) for _ in range(num_cameras) ]) self.fusion_conv = nn.Conv2d(128 * num_cameras, 256, kernel_size=1) def forward(self, features_list): # features_list: List of [B, C, H, W] for each camera projected_features = [] for i, features in enumerate(features_list): projected = self.feature_projections[i](features) projected_features.append(projected) # Concatenate along channel dimension fused_features = torch.cat(projected_features, dim=1) fused_features = self.fusion_conv(fused_features) return fused_features # [B, 256, H_bev, W_bev] ``` #### 应用场景 TinyBEV广泛应用于自动驾驶系统中,特别是在以下几个方面: - **目标检测**:识别和定位道路上的车辆、行人和其他障碍物。 - **语义分割**:对道路、车道线、交通标志等进行精确的像素级分类。 - **路径规划**:基于BEV感知结果,帮助自动驾驶车辆制定安全有效的行驶路径。 ###
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