点云和RGB图像是自主驾驶中的两个普遍感知来源。前者可以提供对象的准确定位，而后者在语义信息方面更加浓密，更丰富。最近，AutoAlign提出了可学习的范式，以结合这两种用于3D对象检测的方式。但是，它遭受了全球关注所引入的高计算成本。为了解决问题，我们在这项工作中提出了跨域变形模块。它针对跨模式关系建模的稀疏可学习抽样点，这增强了对校准误差的耐受性，并大大加快了不同方式的特征聚集。为了在多模式设置下克服复杂的GT-EAG，我们设计了一个简单而有效的跨模式增强策略，鉴于其深度信息，图像贴片的凸组合。此外，通过执行新型的图像级辍学训练方案，我们的模型能够以动态的方式推断。为此，我们提出了AutoAlignv2，这是一个更快，更强大的多模式3D检测框架，该框架构建在自动Autoalign之上。对Nuscenes基准测试的广泛实验证明了自动alignv2的有效性和效率。值得注意的是，我们的最佳模型在Nuscenes测试排行榜上达到了72.4 ND，在所有已发布的多模式3D对象探测器中都取得了新的最新结果。代码将在https://github.com/zehuichen123/autoalignv2上找到。

激光镜头和相机是两个用于自动驾驶中3D感知的互补传感器。激光点云具有准确的空间和几何信息，而RGB图像为上下文推理提供了纹理和颜色数据。为了共同利用激光雷达和相机，现有的融合方法倾向于基于校准，即一对一的映射，将每个3D点与一个投影图像像素对齐。但是，这些方法的性能高度依赖于校准质量，这对传感器的时间和空间同步敏感。因此，我们提出了一个动态的交叉注意（DCA）模块，具有新型的一对一的交叉模式映射，该模块从初始投影对邻域的最初投影中学习了多个偏移，从而发展了对校准误差的耐受性。此外，提出了A \ textIt {动态查询增强}来感知与模型无关的校准，从而进一步增强了DCA对初始未对准的耐受性。名为“动态跨注意网络”（DCAN）的整个融合体系结构利用了多级图像特征，并适应了点云的多个表示，这使DCA可以用作插件融合模块。对Nuscenes和Kitti的广泛实验证明了DCA的有效性。拟议的DCAN在Nuscenes检测挑战上优于最先进的方法。

最近，融合了激光雷达点云和相机图像，提高了3D对象检测的性能和稳健性，因为这两种方式自然具有强烈的互补性。在本文中，我们通过引入新型级联双向融合〜（CB融合）模块和多模态一致性〜（MC）损耗来提出用于多模态3D对象检测的EPNet ++。更具体地说，所提出的CB融合模块提高点特征的丰富语义信息，以级联双向交互融合方式具有图像特征，导致更全面且辨别的特征表示。 MC损失明确保证预测分数之间的一致性，以获得更全面且可靠的置信度分数。基蒂，JRDB和Sun-RGBD数据集的实验结果展示了通过最先进的方法的EPNet ++的优越性。此外，我们强调一个关键但很容易被忽视的问题，这是探讨稀疏场景中的3D探测器的性能和鲁棒性。广泛的实验存在，EPNet ++优于现有的SOTA方法，在高稀疏点云壳中具有显着的边距，这可能是降低LIDAR传感器的昂贵成本的可用方向。代码将来会发布。

它得到了很好的认识到，从深度感知的LIDAR点云和语义富有的立体图像中融合互补信息将有利于3D对象检测。然而，探索稀疏3D点和密集2D像素之间固有的不自然相互作用并不重要。为了简化这种困难，最近的建议通常将3D点投影到2D图像平面上以对图像数据进行采样，然后聚合点处的数据。然而，这种方法往往遭受点云和RGB图像的分辨率之间的不匹配，导致次优性能。具体地，作为多模态数据聚合位置的稀疏点导致高分辨率图像的严重信息丢失，这反过来破坏了多传感器融合的有效性。在本文中，我们呈现VPFNET - 一种新的架构，可以在“虚拟”点处巧妙地对齐和聚合点云和图像数据。特别地，它们的密度位于3D点和2D像素的密度之间，虚拟点可以很好地桥接两个传感器之间的分辨率间隙，从而保持更多信息以进行处理。此外，我们还研究了可以应用于点云和RGB图像的数据增强技术，因为数据增强对迄今为止对3D对象探测器的贡献不可忽略。我们对Kitti DataSet进行了广泛的实验，与最先进的方法相比，观察到了良好的性能。值得注意的是，我们的VPFNET在KITTI测试集上实现了83.21 \％中等3D AP和91.86 \％适度的BEV AP，自2021年5月21日起排名第一。网络设计也考虑了计算效率 - 我们可以实现FPS 15对单个NVIDIA RTX 2080TI GPU。该代码将用于复制和进一步调查。

3D对象检测通过将点云作为唯一的输入来取得了显着的进展。但是，点云通常遭受不完整的几何结构和缺乏语义信息，这使得检测器难以准确地对检测到的对象进行分类。在这项工作中，我们专注于如何有效利用来自图像的对象级信息来提高基于点的3D检测器的性能。我们提出DEMF，这是一种简单而有效的方法，将图像信息融合到点特征中。给定一组点特征和图像特征图，DEMF通过将3D点的投影2D位置作为参考来自适应地汇总图像特征。我们在挑战性的Sun RGB-D数据集上评估了我们的方法，从而提高了最新的结果（+2.1 map@0.25和+2.3map@0.5）。代码可从https://github.com/haoy945/demf获得。

使用点云的3D对象检测由于其在自动驾驶和机器人技术中的广泛应用而引起了越来越多的关注。但是，大多数现有的研究都集中在单点云框架上，而无需利用点云序列中的时间信息。在本文中，我们设计了Transpillars，这是一种基于变压器的新型特征聚合技术，可利用连续点云框架的时间特征用于多帧3D对象检测。从两个角度来看，转子汇总的时空点云特征。首先，它直接从多帧特征映射而不是汇总实例功能融合体素级特征，以保存实例详细信息，并使用上下文信息，这些信息对于准确的对象本地化至关重要。其次，它引入了分层的粗到精细策略，以逐步融合多尺度功能，以有效捕获移动对象的运动并指导精美特征的聚合。此外，引入了一系列可变形变压器，以提高跨帧功能匹配的有效性。广泛的实验表明，与现有的多帧检测方法相比，我们提议的转质质量可以达到最先进的性能。代码将发布。

In this paper, we propose a robust 3D detector, named Cross Modal Transformer (CMT), for end-to-end 3D multi-modal detection. Without explicit view transformation, CMT takes the image and point clouds tokens as inputs and directly outputs accurate 3D bounding boxes. The spatial alignment of multi-modal tokens is performed implicitly, by encoding the 3D points into multi-modal features. The core design of CMT is quite simple while its performance is impressive. CMT obtains 73.0% NDS on nuScenes benchmark. Moreover, CMT has a strong robustness even if the LiDAR is missing. Code will be released at https://github.com/junjie18/CMT.

当前仅激光雷达的3D检测方法不可避免地会遭受点云的稀疏性。提出了许多多模式方法来减轻此问题，而图像和点云的不同表示使它们很难融合，从而导致次优性能。在本文中，我们提出了一个新颖的多模式框架SFD（稀疏的保险丝密度），该框架利用了从深度完成生成的伪点云来解决上述问题。与先前的工作不同，我们提出了一种新的ROI Fusion策略3D-GAF（3D网格的专注融合），以更全面地使用来自不同类型的点云的信息。具体而言，3D-GAF以网格的细心方式从两点云中融合了3D ROI功能，这更细粒度，更精确。此外，我们提出了一种登录（同步增强），以使我们的多模式框架能够利用针对仅激光雷达方法的所有数据增强方法。最后，我们为伪点云自定义有效，有效的特征提取器CPCONV（色点卷积）。它可以同时探索伪点云的2D图像特征和3D几何特征。我们的方法在Kitti Car 3D对象检测排行榜上排名最高，证明了我们的SFD的有效性。代码可在https://github.com/littlepey/sfd上找到。

在鸟眼中学习强大的表现（BEV），以进行感知任务，这是趋势和吸引行业和学术界的广泛关注。大多数自动驾驶算法的常规方法在正面或透视视图中执行检测，细分，跟踪等。随着传感器配置变得越来越复杂，从不同的传感器中集成了多源信息，并在统一视图中代表功能至关重要。 BEV感知继承了几个优势，因为代表BEV中的周围场景是直观和融合友好的。对于BEV中的代表对象，对于随后的模块，如计划和/或控制是最可取的。 BEV感知的核心问题在于（a）如何通过从透视视图到BEV来通过视图转换来重建丢失的3D信息； （b）如何在BEV网格中获取地面真理注释； （c）如何制定管道以合并来自不同来源和视图的特征； （d）如何适应和概括算法作为传感器配置在不同情况下各不相同。在这项调查中，我们回顾了有关BEV感知的最新工作，并对不同解决方案进行了深入的分析。此外，还描述了该行业的BEV方法的几种系统设计。此外，我们推出了一套完整的实用指南，以提高BEV感知任务的性能，包括相机，激光雷达和融合输入。最后，我们指出了该领域的未来研究指示。我们希望该报告能阐明社区，并鼓励对BEV感知的更多研究。我们保留一个活跃的存储库来收集最新的工作，并在https://github.com/openperceptionx/bevperception-survey-recipe上提供一包技巧的工具箱。

来自多个图像视图的3D对象检测是视觉场景理解的一项基本且具有挑战性的任务。由于其低成本和高效率，多视图3D对象检测已证明了有希望的应用程序前景。但是，由于缺乏深度信息，通过3D空间中的透视图准确地检测对象非常困难。最近，DETR3D引入了一个新颖的3D-2D查询范式，用于汇总3D对象检测的多视图图像并实现最新性能。在本文中，通过密集的试点实验，我们量化了位于不同区域的对象，发现“截断实例”（即，在每个图像的边界区域）是阻碍DETR3D性能的主要瓶颈。尽管它从重叠区域中的两个相邻视图中合并了多个功能，但DETR3D仍然遭受功能聚合不足的折磨，因此缺少机会完全提高检测性能。为了解决该问题，我们建议通过图形结构学习（GSL）自动汇总多视图图像信息。它在每个对象查询和2D特征图之间构造动态3D图，以增强对象表示，尤其是在边界区域。此外，Graph-Detr3D受益于新型的深度不变的多尺度训练策略，该策略通过同时缩放图像大小和对象深度来保持视觉深度一致性。在Nuscenes数据集上进行的广泛实验证明了我们的图形 - detr3D的有效性和效率。值得注意的是，我们最好的模型在Nuscenes测试排行榜上达到了49.5 ND，与各种已发布的图像视图3D对象探测器相比，获得了新的最新技术。

以视觉为中心的BEV感知由于其固有的优点，最近受到行业和学术界的关注，包括展示世界自然代表和融合友好。随着深度学习的快速发展，已经提出了许多方法来解决以视觉为中心的BEV感知。但是，最近没有针对这个小说和不断发展的研究领域的调查。为了刺激其未来的研究，本文对以视觉为中心的BEV感知及其扩展进行了全面调查。它收集并组织了最近的知识，并对常用算法进行了系统的综述和摘要。它还为几项BEV感知任务提供了深入的分析和比较结果，从而促进了未来作品的比较并激发了未来的研究方向。此外，还讨论了经验实现细节并证明有利于相关算法的开发。

现有的最佳3D对象检测器通常依赖于多模式融合策略。但是，由于忽略了特定于模式的有用信息，因此从根本上限制了该设计，并最终阻碍了模型性能。为了解决这一局限性，在这项工作中，我们介绍了一种新型的模式相互作用策略，在该策略中，在整个过程中学习和维护单个单模式表示，以使其在物体检测过程中被利用其独特特征。为了实现这一建议的策略，我们设计了一个深层互动体系结构，其特征是多模式代表性交互编码器和多模式预测交互解码器。大规模Nuscenes数据集的实验表明，我们所提出的方法经常超过所有先前的艺术。至关重要的是，我们的方法在竞争激烈的Nuscenes对象检测排行榜上排名第一。

LiDAR-based 3D Object detectors have achieved impressive performances in many benchmarks, however, multisensors fusion-based techniques are promising to further improve the results. PointPainting, as a recently proposed framework, can add the semantic information from the 2D image into the 3D LiDAR point by the painting operation to boost the detection performance. However, due to the limited resolution of 2D feature maps, severe boundary-blurring effect happens during re-projection of 2D semantic segmentation into the 3D point clouds. To well handle this limitation, a general multimodal fusion framework MSF has been proposed to fuse the semantic information from both the 2D image and 3D points scene parsing results. Specifically, MSF includes three main modules. First, SOTA off-the-shelf 2D/3D semantic segmentation approaches are employed to generate the parsing results for 2D images and 3D point clouds. The 2D semantic information is further re-projected into the 3D point clouds with calibrated parameters. To handle the misalignment between the 2D and 3D parsing results, an AAF module is proposed to fuse them by learning an adaptive fusion score. Then the point cloud with the fused semantic label is sent to the following 3D object detectors. Furthermore, we propose a DFF module to aggregate deep features in different levels to boost the final detection performance. The effectiveness of the framework has been verified on two public large-scale 3D object detection benchmarks by comparing with different baselines. The experimental results show that the proposed fusion strategies can significantly improve the detection performance compared to the methods using only point clouds and the methods using only 2D semantic information. Most importantly, the proposed approach significantly outperforms other approaches and sets new SOTA results on the nuScenes testing benchmark.

随着相机和激光雷达传感器捕获用于自主驾驶的互补信息，已经做出了巨大的努力，通过多模式数据融合来开发语义分割算法。但是，基于融合的方法需要配对的数据，即具有严格的点对像素映射的激光点云和相机图像，因为培训和推理的输入都严重阻碍了在实际情况下的应用。因此，在这项工作中，我们建议通过充分利用具有丰富外观的2D图像来提高对点云上的代表性学习的2D先验辅助语义分割（2DPass），以增强对点云的表示。实际上，通过利用辅助模态融合和多尺度融合到单个知识蒸馏（MSFSKD），2DAPS从多模式数据中获取更丰富的语义和结构信息，然后在线蒸馏到纯3D网络。结果，配备了2DAPS，我们的基线仅使用点云输入显示出显着的改进。具体而言，它在两个大规模的基准（即Semantickitti和Nuscenes）上实现了最先进的方法，其中包括TOP-1的semantickitti的单扫描和多次扫描竞赛。

具有多传感器的3D对象检测对于自主驾驶和机器人技术的准确可靠感知系统至关重要。现有的3D探测器通过采用两阶段范式来显着提高准确性，这仅依靠激光点云进行3D提案的细化。尽管令人印象深刻，但点云的稀疏性，尤其是对于遥远的点，使得仅激光雷达的完善模块难以准确识别和定位对象。要解决这个问题，我们提出了一种新颖的多模式两阶段方法FusionRcnn，有效，有效地融合了感兴趣区域（ROI）的点云和摄像头图像。 FusionRcnn自适应地整合了LiDAR的稀疏几何信息和统一注意机制中相机的密集纹理信息。具体而言，它首先利用RoiPooling获得具有统一大小的图像集，并通过在ROI提取步骤中的建议中采样原始点来获取点设置；然后利用模式内的自我注意力来增强域特异性特征，此后通过精心设计的跨注意事项融合了来自两种模态的信息。FusionRCNN从根本上是插件，并支持不同的单阶段方法与不同的单阶段方法。几乎没有建筑变化。对Kitti和Waymo基准测试的广泛实验表明，我们的方法显着提高了流行探测器的性能。可取，FusionRCNN在Waymo上的FusionRCNN显着提高了强大的第二基线，而Waymo上的MAP则超过6.14％，并且优于竞争两阶段方法的表现。代码将很快在https://github.com/xxlbigbrother/fusion-rcnn上发布。

利用多模式融合，尤其是在摄像头和激光雷达之间，对于为自动驾驶汽车构建准确且健壮的3D对象检测系统已经至关重要。直到最近，点装饰方法（在该点云中都用相机功能增强，一直是该领域的主要方法。但是，这些方法无法利用来自相机的较高分辨率图像。还提出了最近将摄像头功能投射到鸟类视图（BEV）融合空间的作品，但是它们需要预计数百万像素，其中大多数仅包含背景信息。在这项工作中，我们提出了一种新颖的方法中心功能融合（CFF），其中我们利用相机和激光雷达中心的基于中心的检测网络来识别相关对象位置。然后，我们使用基于中心的检测来识别与对象位置相关的像素功能的位置，这是图像中总数的一小部分。然后将它们投射并融合在BEV框架中。在Nuscenes数据集上，我们的表现优于仅限激光雷达基线的4.9％地图，同时比其他融合方法融合了100倍。

3D object detection from LiDAR point cloud is a challenging problem in 3D scene understanding and has many practical applications. In this paper, we extend our preliminary work PointRCNN to a novel and strong point-cloud-based 3D object detection framework, the part-aware and aggregation neural network (Part-A 2 net). The whole framework consists of the part-aware stage and the part-aggregation stage. Firstly, the part-aware stage for the first time fully utilizes free-of-charge part supervisions derived from 3D ground-truth boxes to simultaneously predict high quality 3D proposals and accurate intra-object part locations. The predicted intra-object part locations within the same proposal are grouped by our new-designed RoI-aware point cloud pooling module, which results in an effective representation to encode the geometry-specific features of each 3D proposal. Then the part-aggregation stage learns to re-score the box and refine the box location by exploring the spatial relationship of the pooled intra-object part locations. Extensive experiments are conducted to demonstrate the performance improvements from each component of our proposed framework. Our Part-A 2 net outperforms all existing 3D detection methods and achieves new state-of-the-art on KITTI 3D object detection dataset by utilizing only the LiDAR point cloud data. Code is available at https://github.com/sshaoshuai/PointCloudDet3D.

基于摄像头的3D对象探测器由于其更广泛的部署而欢迎其比LIDAR传感器较低。我们首先重新访问先前的立体声检测器DSGN，以表示代表3D几何和语义的立体音量构建方式。我们抛光立体声建模，并提出高级版本DSGN ++，旨在在三个主要方面增强整个2d到3D管道的有效信息流。首先，为了有效地将2D信息提高到立体声音量，我们提出了深度扫地（DPS），以允许较密集的连接并提取深度引导的特征。其次，为了掌握不同间距的功能，我们提出了一个新颖的立体声音量 - 双视立体声卷（DSV），该卷（DSV）集成了前视图和顶部视图功能，并重建了相机frustum中的子素深度。第三，随着前景区域在3D空间中的占主导地位，我们提出了一种多模式数据编辑策略-Stereo-lidar拷贝性 - 可确保跨模式对齐并提高数据效率。没有铃铛和哨子，在流行的Kitti基准测试中的各种模式设置中进行了广泛的实验表明，我们的方法始终优于所有类别的基于相机的3D检测器。代码可从https://github.com/chenyilun95/dsgn2获得。

3D object detection with surround-view images is an essential task for autonomous driving. In this work, we propose DETR4D, a Transformer-based framework that explores sparse attention and direct feature query for 3D object detection in multi-view images. We design a novel projective cross-attention mechanism for query-image interaction to address the limitations of existing methods in terms of geometric cue exploitation and information loss for cross-view objects. In addition, we introduce a heatmap generation technique that bridges 3D and 2D spaces efficiently via query initialization. Furthermore, unlike the common practice of fusing intermediate spatial features for temporal aggregation, we provide a new perspective by introducing a novel hybrid approach that performs cross-frame fusion over past object queries and image features, enabling efficient and robust modeling of temporal information. Extensive experiments on the nuScenes dataset demonstrate the effectiveness and efficiency of the proposed DETR4D.

基于LIDAR的传感驱动器电流自主车辆。尽管进展迅速，但目前的激光雷达传感器在分辨率和成本方面仍然落后于传统彩色相机背后的二十年。对于自主驾驶，这意味着靠近传感器的大物体很容易可见，但远方或小物体仅包括一个测量或两个。这是一个问题，尤其是当这些对象结果驾驶危险时。另一方面，在车载RGB传感器中清晰可见这些相同的对象。在这项工作中，我们提出了一种将RGB传感器无缝熔化成基于LIDAR的3D识别方法。我们的方法采用一组2D检测来生成密集的3D虚拟点，以增加否则稀疏的3D点云。这些虚拟点自然地集成到任何基于标准的LIDAR的3D探测器以及常规激光雷达测量。由此产生的多模态检测器简单且有效。大规模NUSCENES数据集的实验结果表明，我们的框架通过显着的6.6地图改善了强大的中心点基线，并且优于竞争融合方法。代码和更多可视化可在https://tianweiy.github.io/mvp/上获得