车辆密度估计--Understanding Traffic Density from Large-Scale Web Camera Data

本文介绍两种算法用于从大规模网络摄像头数据中估计车辆密度:1)OPT-RC算法利用背景差分获取车辆运动区域,并通过学习不同区域的权重矩阵来估计密度;2)FCN-MT算法采用全卷积网络进行多任务学习,联合估计车辆密度图和车辆数量,以解决大型车辆在视图中占据较大面积导致计数误差的问题。

Understanding Traffic Density from Large-Scale Web Camera Data
CVPR2017
https://arxiv.org/abs/1703.05868

本文介绍了两个算法用于车辆密度估计:1)OPT-RC 根据背景差得到车辆运动区域,对于图像的不同区域学习到一个对应的权值矩阵用于估计车辆密度
2)FCN-MT 使用 FCN 分割框架来进行车辆密度估计

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车辆密度估计问题还是比较难的,类似于人群密度估计

Optimization Based Vehicle Density Estimation with RankConstraint(OPT-RC)
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we propose a regression model to learn different weights for different blocks to increase the degrees of freedom on the weights, and embed geometry information
用一个回归模型来学习图像区域对应不同的密度估计权值矩阵,嵌入了几何信息

FCN Based Multi-Task Learning for Vehicle Counting (FCN-MT)
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网络分为 convolution network, decovolution network , 将卷积层各个层的特征融合起来,输入到反卷积网络中进行特征图放大

the large buses/trucks (oversized vehicles) in close view induce sporadically large errors in the counting results. To solve this problem, we propose a deep multi-task learning framework based on FCN to jointly learn vehicle density map and vehicle count.
为了解决个别大型车辆在图像中占有大面积导致车辆数估计有大的错误,这里使用了多目标学习

  1. Experiments
    这里我们建立了一个数据库 WebCamT
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在3D桌面场景理解领域,大规模数据集的构建对于推动相关研究和技术进展至关重要。由于3D数据的复杂性和获取难度,早期的研究受限于数据规模和多样性,但近年来,随着传感器技术和数据采集方法的进步,多个大规模3D桌面场景数据集相继被提出,为模型训练和评估提供了坚实的基础。 目前,**ScanNet** 是一个广泛使用的大型3D室内场景数据集,其中包含大量带有语义标注的真实房间扫描数据,涵盖了多种家具和日常物品的实例[^1]。虽然ScanNet主要用于整体室内场景理解,但其子集可以被专门用于桌面场景的研究。该数据集提供了RGB-D图像、相机姿态、网格重建以及物体级别的语义标注,支持多种任务,如3D物体检测、语义分割和实例分割。 另一个专门针对桌面场景的数据集是 **Tabletop Object Dataset (TOD)**,它聚焦于桌面环境中的多物体识别与姿态估计。该数据集包含数百种日常桌面物品的RGB-D图像,并提供了精确的6D姿态标注,适用于机器人抓取、物体识别和场景理解任务。 此外,**YCB Video Dataset** 也是一个常用于桌面场景理解的数据集,尤其是机器人操作和物体识别领域。它包含了21种常见桌面物体的视频序列,每个物体都有高精度的3D模型和对应的2D-3D标注信息,适合用于训练和评估物体检测、姿态估计及动作识别模型。 在更具挑战性的大规模数据集方面,**Matterport3D** 提供了超过10,000个室内场景的全景扫描数据,尽管其主要目标是整体室内场景建模,但其中也包含了丰富的桌面场景内容,可用于研究复杂环境下的物体关系和空间布局。 对于需要合成数据支持的研究,**SUNCG** 数据集提供了大量合成的室内场景模型,包含家具和物体的三维结构信息。虽然该数据集缺乏真实感,但其规模庞大,适合用于训练具有泛化能力的3D理解模型。 ### 3D桌面场景理解常用数据集对比 | 数据集名称 | 场景类型 | 物体数量 | 标注类型 | 是否支持RGB-D | |------------------|----------------|----------|----------------------------------|----------------| | ScanNet | 室内(含桌面) | 多 | 语义分割、实例分割、相机姿态 | 是 | | Tabletop Object Dataset (TOD) | 桌面 | 中等 | 6D姿态、语义标注 | 是 | | YCB Video Dataset | 桌面 | 少 | 2D-3D对应、姿态、3D模型 | 是 | | Matterport3D | 室内(含桌面) | 多 | 语义分割、深度、全景图像 | 否 | | SUNCG | 合成室内 | 多 | 3D结构、物体类别 | 否 | 对于3D物体检测和语义分割任务,可以使用基于点云或体素的深度学习模型,例如 **PointNet++**、**VoteNet** 或 **3D-EPN**。这些模型可以直接处理原始点云数据,适用于桌面场景中的物体识别与布局分析。 ```python # 示例:使用PyTorch3D加载ScanNet点云数据 import torch3d from torch3d.datasets import ScannetDataset dataset = ScannetDataset(root='path/to/scannet', split='train') point_cloud = dataset[0] print(point_cloud.shape) # 输出点云维度 ``` ###
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