在本文中，我们提出了激光雷达蒸馏，以弥合由不同的激光束引起的3D对象检测的域间隙。在许多现实世界中，大规模生产的机器人和车辆使用的激光点通常比大型公共数据集的光束少。此外，随着LIDARS升级到具有不同光束量的其他产品模型，使用先前版本的高分辨率传感器捕获的标记数据变得具有挑战性。尽管域自适应3D检测最近取得了进展，但大多数方法都难以消除梁诱导的域间隙。我们发现，在训练过程中，必须将源域的点云密度与目标域的点云密度保持一致。受到这一发现的启发，我们提出了一个渐进式框架，以减轻光束诱导的域移位。在每次迭代中，我们首先通过下采样高光束点云来产生低光束伪激光雷达。然后，使用教师学生的框架来将丰富的信息从数据中提取更多的信息。 Waymo，Nuscenes和Kitti数据集的大量实验具有三个不同的基于激光雷达的探测器，这证明了我们激光蒸馏的有效性。值得注意的是，我们的方法不会增加推理的任何额外计算成本。

来自LIDAR或相机传感器的3D对象检测任务对于自动驾驶至关重要。先锋尝试多模式融合的尝试补充了稀疏的激光雷达点云，其中包括图像的丰富语义纹理信息，以额外的网络设计和开销为代价。在这项工作中，我们提出了一个名为SPNET的新型语义传递框架，以通过丰富的上下文绘画的指导来提高现有基于激光雷达的3D检测模型的性能，在推理过程中没有额外的计算成本。我们的关键设计是首先通过训练语义绘制的教师模型来利用地面真实标签中潜在的指导性语义知识，然后引导纯LIDAR网络通过不同的粒度传播模块来学习语义绘制的表示：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类：类别：类别：类别：类别：类别：类别：类别： - 通过，像素的传递和实例传递。实验结果表明，所提出的SPNET可以与大多数现有的3D检测框架无缝合作，其中AP增益为1〜5％，甚至在KITTI测试基准上实现了新的最新3D检测性能。代码可在以下网址获得：https：//github.com/jb892/sp​​net。

Domain adaptation for Cross-LiDAR 3D detection is challenging due to the large gap on the raw data representation with disparate point densities and point arrangements. By exploring domain-invariant 3D geometric characteristics and motion patterns, we present an unsupervised domain adaptation method that overcomes above difficulties. First, we propose the Spatial Geometry Alignment module to extract similar 3D shape geometric features of the same object class to align two domains, while eliminating the effect of distinct point distributions. Second, we present Temporal Motion Alignment module to utilize motion features in sequential frames of data to match two domains. Prototypes generated from two modules are incorporated into the pseudo-label reweighting procedure and contribute to our effective self-training framework for the target domain. Extensive experiments show that our method achieves state-of-the-art performance on cross-device datasets, especially for the datasets with large gaps captured by mechanical scanning LiDARs and solid-state LiDARs in various scenes. Project homepage is at https://github.com/4DVLab/CL3D.git

人的大脑可以毫不费力地识别和定位对象，而基于激光雷达点云的当前3D对象检测方法仍然报告了较低的性能，以检测闭塞和远处的对象：点云的外观由于遮挡而变化很大，并且在沿线的固有差异沿点固有差异变化。传感器的距离。因此，设计功能表示对此类点云至关重要。受到人类联想识别的启发，我们提出了一个新颖的3D检测框架，该框架通过域的适应来使对象完整特征。我们弥合感知域之间的差距，其中特征是从具有亚最佳表示的真实场景中得出的，以及概念域，其中功能是从由不批准对象组成的增强场景中提取的，并具有丰富的详细信息。研究了一种可行的方法，可以在没有外部数据集的情况下构建概念场景。我们进一步介绍了一个基于注意力的重新加权模块，该模块可适应地增强更翔实区域的特征。该网络的功能增强能力将被利用，而无需在推理过程中引入额外的成本，这是各种3D检测框架中的插件。我们以准确性和速度都在Kitti 3D检测基准上实现了新的最先进性能。关于Nuscenes和Waymo数据集的实验也验证了我们方法的多功能性。

这项工作旨在通过使用路边激光射击环境的3D感知来应对自动驾驶的挑战。我们设计了一个3D对象检测模型，该模型可以实时检测路边激光雷达的交通参与者。我们的模型使用现有的3D检测器作为基线并提高其准确性。为了证明我们提出的模块的有效性，我们在三个不同的车辆和基础设施数据集上训练和评估模型。为了显示我们探测器的域适应能力，我们在来自中国的基础架构数据集上训练它，并在德国记录的其他数据集上进行转移学习。我们为检测器中每个模块进行几套实验和消融研究，这些实验表明我们的模型的表现优于基线，而推理速度为45 Hz（22 ms）。我们对基于激光雷达的3D探测器做出了重大贡献，可用于智能城市应用程序，以提供连接和自动化的车辆具有深远的视野。连接到路边传感器的车辆可以获取有关拐角处其他车辆的信息，以改善其道路和操纵计划并提高道路交通安全性。

Vision-Centric Bird-Eye-View (BEV) perception has shown promising potential and attracted increasing attention in autonomous driving. Recent works mainly focus on improving efficiency or accuracy but neglect the domain shift problem, resulting in severe degradation of transfer performance. With extensive observations, we figure out the significant domain gaps existing in the scene, weather, and day-night changing scenarios and make the first attempt to solve the domain adaption problem for multi-view 3D object detection. Since BEV perception approaches are usually complicated and contain several components, the domain shift accumulation on multi-latent spaces makes BEV domain adaptation challenging. In this paper, we propose a novel Multi-level Multi-space Alignment Teacher-Student ($M^{2}ATS$) framework to ease the domain shift accumulation, which consists of a Depth-Aware Teacher (DAT) and a Multi-space Feature Aligned (MFA) student model. Specifically, DAT model adopts uncertainty guidance to sample reliable depth information in target domain. After constructing domain-invariant BEV perception, it then transfers pixel and instance-level knowledge to student model. To further alleviate the domain shift at the global level, MFA student model is introduced to align task-relevant multi-space features of two domains. To verify the effectiveness of $M^{2}ATS$, we conduct BEV 3D object detection experiments on four cross domain scenarios and achieve state-of-the-art performance (e.g., +12.6% NDS and +9.1% mAP on Day-Night). Code and dataset will be released.

不同制造商和激光雷达传感器模型之间的采样差异导致对象的不一致表示。当在其他类型的楣上测试为一个激光雷达培训的3D探测器时，这导致性能下降。 LIDAR制造业的显着进展使机械，固态和最近可调节的扫描图案LIDARS的进展带来了进展。对于后者，现有工作通常需要微调模型，每次调整扫描模式，这是不可行的。我们通过提出一种小型无监督的多目标域适配框架，明确地处理采样差异，参见，用于在固定和灵活的扫描图案Lidars上传送最先进的3D探测器的性能，而无需微调模型通过最终用户。我们的方法在将其传递到检测网络之前，将底层几何形状插值并将其从不同LIDAR的对象的扫描模式正常化。我们展示了在公共数据集上看到的有效性，实现最先进的结果，并另外为新颖的高分辨率LIDAR提供定量结果，以证明我们框架的行业应用。此数据集和我们的代码将公开可用。

LiDAR-based 3D object detection is an indispensable task in advanced autonomous driving systems. Though impressive detection results have been achieved by superior 3D detectors, they suffer from significant performance degeneration when facing unseen domains, such as different LiDAR configurations, different cities, and weather conditions. The mainstream approaches tend to solve these challenges by leveraging unsupervised domain adaptation (UDA) techniques. However, these UDA solutions just yield unsatisfactory 3D detection results when there is a severe domain shift, e.g., from Waymo (64-beam) to nuScenes (32-beam). To address this, we present a novel Semi-Supervised Domain Adaptation method for 3D object detection (SSDA3D), where only a few labeled target data is available, yet can significantly improve the adaptation performance. In particular, our SSDA3D includes an Inter-domain Adaptation stage and an Intra-domain Generalization stage. In the first stage, an Inter-domain Point-CutMix module is presented to efficiently align the point cloud distribution across domains. The Point-CutMix generates mixed samples of an intermediate domain, thus encouraging to learn domain-invariant knowledge. Then, in the second stage, we further enhance the model for better generalization on the unlabeled target set. This is achieved by exploring Intra-domain Point-MixUp in semi-supervised learning, which essentially regularizes the pseudo label distribution. Experiments from Waymo to nuScenes show that, with only 10% labeled target data, our SSDA3D can surpass the fully-supervised oracle model with 100% target label. Our code is available at https://github.com/yinjunbo/SSDA3D.

自动驾驶汽车必须在3D中检测其他车辆和行人，以计划安全路线并避免碰撞。基于深度学习的最先进的3D对象探测器已显示出有希望的准确性，但容易过度拟合域特质，使它们在新环境中失败 - 如果自动驾驶汽车旨在自动操作，则是一个严重的问题。在本文中，我们提出了一种新颖的学习方法，该方法通过在目标域中的伪标记上微调检测器，从而大大减少这一差距，我们的方法在车辆停放时会根据先前记录的驾驶序列的重播而生成的差距。在这些重播中，随着时间的推移会跟踪对象，并且检测被插值和外推 - 至关重要的是利用未来的信息来捕获硬病例。我们在五个自动驾驶数据集上显示，对这些伪标签上的对象检测器进行微调大大减少了域间隙到新的驾驶环境，从而极大地提高了准确性和检测可靠性。

最近3D点云学习一直是计算机视觉和自主驾驶中的热门话题。由于事实上，难以手动注释一个定性的大型3D点云数据集，无监督的域适应（UDA）在3D点云学习中流行，旨在将学习知识从标记的源域转移到未标记的目标领域。然而，具有简单学习模型引起的域转移引起的泛化和重建误差是不可避免的，这基本上阻碍了模型的学习良好表示的能力。为了解决这些问题，我们提出了一个结束到底自组合网络（SEN），用于3D云域适应任务。一般来说，我们的森林度假前的含义教师和半监督学习的优势，并引入了软的分类损失和一致性损失，旨在实现一致的泛化和准确的重建。在森中，学生网络以具有监督的学习和自我监督学习的协作方式，教师网络进行时间一致性，以学习有用的表示，并确保点云重建的质量。在几个3D点云UDA基准上的广泛实验表明，我们的SEN在分类和分段任务中表现出最先进的方法。此外，进一步的分析表明，我们的森也实现了更好的重建结果。

基于面具的预训练在没有手动注释的监督的情况下，在图像，视频和语言中进行自我监督的学习取得了巨大的成功。但是，作为信息冗余数据，尚未在3D对象检测的字段中进行研究。由于3D对象检测中的点云是大规模的，因此无法重建输入点云。在本文中，我们提出了一个蒙版素分类网络，用于预训练大规模点云。我们的关键思想是将点云分为体素表示，并分类体素是否包含点云。这种简单的策略使网络是对物体形状的体素意识，从而改善了3D对象检测的性能。广泛的实验显示了我们在三个流行数据集（Kitti，Waymo和Nuscenes）上使用3D对象检测器（第二，Centerpoint和PV-RCNN）的预训练模型的效果。代码可在https：//github.com/chaytonmin/voxel-mae上公开获得。

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。

Domain adaptive object detection (DAOD) aims to alleviate transfer performance degradation caused by the cross-domain discrepancy. However, most existing DAOD methods are dominated by computationally intensive two-stage detectors, which are not the first choice for industrial applications. In this paper, we propose a novel semi-supervised domain adaptive YOLO (SSDA-YOLO) based method to improve cross-domain detection performance by integrating the compact one-stage detector YOLOv5 with domain adaptation. Specifically, we adapt the knowledge distillation framework with the Mean Teacher model to assist the student model in obtaining instance-level features of the unlabeled target domain. We also utilize the scene style transfer to cross-generate pseudo images in different domains for remedying image-level differences. In addition, an intuitive consistency loss is proposed to further align cross-domain predictions. We evaluate our proposed SSDA-YOLO on public benchmarks including PascalVOC, Clipart1k, Cityscapes, and Foggy Cityscapes. Moreover, to verify its generalization, we conduct experiments on yawning detection datasets collected from various classrooms. The results show considerable improvements of our method in these DAOD tasks. Our code is available on \url{https://github.com/hnuzhy/SSDA-YOLO}.

单眼3D对象检测是自动驾驶和计算机视觉社区中的一项挑战。作为一种常见的做法，大多数以前的作品都使用手动注释的3D盒标签，其中注释过程很昂贵。在本文中，我们发现在单眼3D检测中，精确和仔细注释的标签可能是不必要的，这是一个有趣且违反直觉的发现。与使用地面真相标签相比，使用随机干扰的粗糙标签，检测器可以达到非常接近的精度。我们深入研究了这种潜在的机制，然后从经验上发现：关于标签精度，与标签的其他部分相比，标签中的3D位置部分是优选的。由上面的结论和考虑到精确的LIDAR 3D测量的动机，我们提出了一个简单有效的框架，称为LiDAR Point Cloud引导的单眼3D对象检测（LPCG）。该框架能够降低注释成本或大大提高检测准确性，而无需引入额外的注释成本。具体而言，它从未标记的LIDAR点云生成伪标签。得益于3D空间中精确的LIDAR 3D测量值，由于其3D位置信息是精确的，因此，此类伪标签可以替换单眼3D检测器训练中手动注释的标签。可以将LPCG应用于任何单眼3D检测器中，以完全使用自动驾驶系统中的大量未标记数据。结果，在KITTI基准测试中，我们在单眼3D和BEV（Bird's-eye-tive）检测中都获得了明显差的检测。在Waymo基准测试中，我们使用10％标记数据的方法使用100％标记的数据获得了与基线探测器的可比精度。这些代码在https://github.com/spengliang/lpcg上发布。

每个自动驾驶数据集都有不同的传感器配置，源自不同的地理区域并涵盖各种情况。结果，3D检测器倾向于过度拟合他们的数据集。当在一个数据集上训练检测器并在另一个数据集上进行测试时，这会导致精度急剧下降。我们观察到激光扫描模式差异构成了这种降低性能的很大组成部分。我们通过设计一个新颖的以观看者为中心的表面完成网络（VCN）来完成我们的方法，以在无监督的域适应框架内完成感兴趣的对象表面，从而解决此问题。使用See-VCN，我们获得了跨数据集的对象的统一表示，从而使网络可以专注于学习几何形状，而不是过度拟合扫描模式。通过采用域不变表示，可以将SEE-VCN归类为一种多目标域适应方法，在该方法中无需注释或重新训练才能获得新的扫描模式的3D检测。通过广泛的实验，我们表明我们的方法在多个域适应设置中优于先前的域适应方法。我们的代码和数据可在https://github.com/darrenjkt/see-vcn上找到。

近年来，由于深度学习技术的发展，LiDar Point Clouds的3D对象检测取得了长足的进步。尽管基于体素或基于点的方法在3D对象检测中很受欢迎，但它们通常涉及耗时的操作，例如有关体素的3D卷积或点之间的球查询，从而使所得网络不适合时间关键应用程序。另一方面，基于2D视图的方法具有较高的计算效率，而通常比基于体素或基于点的方法获得的性能低。在这项工作中，我们提出了一个基于实时视图的单阶段3D对象检测器，即CVFNET完成此任务。为了在苛刻的效率条件下加强跨视图的学习，我们的框架提取了不同视图的特征，并以有效的渐进式方式融合了它们。我们首先提出了一个新颖的点范围特征融合模块，该模块在多个阶段深入整合点和范围视图特征。然后，当将所获得的深点视图转换为鸟类视图时，特殊的切片柱旨在很好地维护3D几何形状。为了更好地平衡样品比率，提出了一个稀疏的柱子检测头，将检测集中在非空网上。我们对流行的Kitti和Nuscenes基准进行了实验，并以准确性和速度来实现最先进的性能。

对于许多应用程序，包括自动驾驶，机器人抓握和增强现实，单眼3D对象检测是一项基本但非常重要的任务。现有的领先方法倾向于首先估算输入图像的深度，并基于点云检测3D对象。该例程遭受了深度估计和对象检测之间固有的差距。此外，预测误差积累也会影响性能。在本文中，提出了一种名为MonopCN的新方法。引入单频道的洞察力是，我们建议在训练期间模拟基于点云的探测器的特征学习行为。因此，在推理期间，学习的特征和预测将与基于点云的检测器相似。为了实现这一目标，我们建议一个场景级仿真模块，一个ROI级别的仿真模块和一个响应级仿真模块，这些模块逐渐用于检测器的完整特征学习和预测管道。我们将我们的方法应用于著名的M3D-RPN检测器和CADDN检测器，并在Kitti和Waymo Open数据集上进行了广泛的实验。结果表明，我们的方法始终提高不同边缘的不同单眼探测器的性能，而无需更改网络体系结构。我们的方法最终达到了最先进的性能。

Deep learning has achieved notable success in 3D object detection with the advent of large-scale point cloud datasets. However, severe performance degradation in the past trained classes, i.e., catastrophic forgetting, still remains a critical issue for real-world deployment when the number of classes is unknown or may vary. Moreover, existing 3D class-incremental detection methods are developed for the single-domain scenario, which fail when encountering domain shift caused by different datasets, varying environments, etc. In this paper, we identify the unexplored yet valuable scenario, i.e., class-incremental learning under domain shift, and propose a novel 3D domain adaptive class-incremental object detection framework, DA-CIL, in which we design a novel dual-domain copy-paste augmentation method to construct multiple augmented domains for diversifying training distributions, thereby facilitating gradual domain adaptation. Then, multi-level consistency is explored to facilitate dual-teacher knowledge distillation from different domains for domain adaptive class-incremental learning. Extensive experiments on various datasets demonstrate the effectiveness of the proposed method over baselines in the domain adaptive class-incremental learning scenario.

从点云中检测3D对象是一项实用但充满挑战的任务，最近引起了越来越多的关注。在本文中，我们提出了针对3D对象检测的标签引导辅助训练方法（LG3D），该方法是增强现有3D对象检测器的功能学习的辅助网络。具体而言，我们提出了两个新型模块：一个标签 - 通道诱导器，该模块诱导器将框架中的注释和点云映射到特定于任务的表示形式和一个标签 - 知识式插曲器，该标签知识映射器有助于获得原始特征以获得检测临界表示。提出的辅助网络被推理丢弃，因此在测试时间没有额外的计算成本。我们对室内和室外数据集进行了广泛的实验，以验证我们的方法的有效性。例如，我们拟议的LG3D分别在SUN RGB-D和SCANNETV2数据集上将投票人员分别提高了2.5％和3.1％的地图。