安全仍然是自动驾驶的主要问题,为了在全球部署,他们需要提前充分预测行人的动作。尽管对粗粒(人体中心预测)和细粒度预测(人体关键点的预测)进行了大量研究,但我们专注于3D边界框,这是对人类的合理估计,而无需对自动驾驶汽车进行复杂的运动细节进行建模。这具有灵活性,可以在现实世界中更长的视野中进行预测。我们建议这个新问题,并为行人的3D边界框预测提供了一个简单而有效的模型。该方法遵循基于复发性神经网络的编码器编码器体系结构,我们的实验在合成(JTA)和现实世界(Nuscenes)数据集中显示出其有效性。博学的表示形式具有有用的信息来增强其他任务的绩效,例如行动预期。我们的代码可在线提供:https://github.com/vita-epfl/bounding-box-prediction
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Accurate prediction of future person location and movement trajectory from an egocentric wearable camera can benefit a wide range of applications, such as assisting visually impaired people in navigation, and the development of mobility assistance for people with disability. In this work, a new egocentric dataset was constructed using a wearable camera, with 8,250 short clips of a targeted person either walking 1) toward, 2) away, or 3) across the camera wearer in indoor environments, or 4) staying still in the scene, and 13,817 person bounding boxes were manually labelled. Apart from the bounding boxes, the dataset also contains the estimated pose of the targeted person as well as the IMU signal of the wearable camera at each time point. An LSTM-based encoder-decoder framework was designed to predict the future location and movement trajectory of the targeted person in this egocentric setting. Extensive experiments have been conducted on the new dataset, and have shown that the proposed method is able to reliably and better predict future person location and trajectory in egocentric videos captured by the wearable camera compared to three baselines.
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对行人行为的预测对于完全自主车辆安全有效地在繁忙的城市街道上驾驶至关重要。未来的自治车需要适应混合条件,不仅具有技术还是社会能力。随着更多算法和数据集已经开发出预测行人行为,这些努力缺乏基准标签和估计行人的时间动态意图变化的能力,提供了对交互场景的解释,以及具有社会智能的支持算法。本文提出并分享另一个代表数据集,称为Iupui-CSRC行人位于意图(PSI)数据,除了综合计算机视觉标签之外,具有两种创新标签。第一部小说标签是在自助式车辆前面交叉的行人的动态意图变化,从24个司机中实现了不同的背景。第二个是在估计行人意图并在交互期间预测其行为时对驾驶员推理过程的基于文本的解释。这些创新标签可以启用几个计算机视觉任务,包括行人意图/行为预测,车辆行人互动分割和用于可解释算法的视频到语言映射。发布的数据集可以从根本上从根本上改善行人行为预测模型的发展,并开发社会智能自治车,以有效地与行人进行互动。 DataSet已被不同的任务进行评估,并已释放到公众访问。
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在城市或拥挤的环境中,人类依赖于目光接触,以便与附近的人快速高效地沟通。自主代理还需要检测眼睛接触以与行人进行互动,并安全地浏览它们。在本文中,我们专注于野外的目光接触检测,即自动车辆的现实世界情景,无控制环境或行人的距离。我们介绍了一种模型,利用语义关键点来检测眼睛接触,并表明该高级表示(i)在公开的数据集JAAD上实现最先进的结果,并且(ii)传达比利用更好的泛化性质在端到端网络中的原始图像。为了研究域改性,我们创建了外观:野外的眼睛接触检测的大规模数据集,专注于实际概括的多样化和不受约束的情景。源代码和外观数据集公开分享开放的科学任务。
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视频异常检测是视觉中的核心问题。正确检测和识别视频数据中行人中的异常行为将使安全至关重要的应用,例如监视,活动监测和人类机器人的互动。在本文中,我们建议利用无监督的行人异常事件检测的轨迹定位和预测。与以前的基于重建的方法不同,我们提出的框架依赖于正常和异常行人轨迹的预测误差来在空间和时间上检测异常。我们介绍了有关不同时间尺度的现实基准数据集的实验结果,并表明我们提出的基于轨迹预言的异常检测管道在识别视频中行人的异常活动方面有效有效。代码将在https://github.com/akanuasiegbu/leveraging-trajectory-prediction-for-pedestrian-video-anomaly-detection上提供。
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在本文中,我们解决了预测拥挤空间中的Egentric相机佩戴者(自我)的轨迹的问题。从现实世界中走向周围的不同相机佩戴者数据的数据学到的轨迹预测能力可以转移,以协助导航中的人们在导航中的人们障碍,并在移动机器人中灌输人类导航行为,从而实现更好的人机互动。为此,构建了一个新的Egocentric人类轨迹预测数据集,其中包含在佩戴相机的拥挤空间中导航的人们的真实轨迹,以及提取丰富的上下文数据。我们提取并利用三种不同的方式来预测摄像机佩戴者的轨迹,即他/她过去的轨迹,附近人的过去的轨迹以及场景语义或场景的深度等环境。基于变压器的编码器解码器神经网络模型,与熔化多种方式的新型级联跨关注机构集成,已经设计成预测相机佩戴者的未来轨迹。已经进行了广泛的实验,结果表明,我们的模型在Emocentric人类轨迹预测中优于最先进的方法。
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预测环境的未来占用状态对于实现自动驾驶汽车的明智决定很重要。占用预测中的常见挑战包括消失的动态对象和模糊的预测,尤其是对于长期预测范围。在这项工作中,我们提出了一个双独沟的神经网络体系结构,以预测占用状态的时空演化。一个插脚致力于预测移动的自我车辆将如何观察到静态环境。另一个插脚预测环境中的动态对象将如何移动。在现实Waymo开放数据集上进行的实验表明,两个插脚的融合输出能够保留动态对象并减少预测中比基线模型更长的预测时间范围。
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Figure 1: We introduce datasets for 3D tracking and motion forecasting with rich maps for autonomous driving. Our 3D tracking dataset contains sequences of LiDAR measurements, 360 • RGB video, front-facing stereo (middle-right), and 6-dof localization. All sequences are aligned with maps containing lane center lines (magenta), driveable region (orange), and ground height. Sequences are annotated with 3D cuboid tracks (green). A wider map view is shown in the bottom-right.
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行人意图预测问题是估计目标行人是否会过马路。最先进的方法在很大程度上依赖于使用自我车辆的前置摄像头收集的视觉信息来预测行人的意图。因此,当视觉信息不准确时,例如,当行人和自我车辆之间的距离远处或照明条件不够好时,现有方法的性能会显着降低。在本文中,我们根据与行人的智能手表(或智能手机)收集的运动传感器数据的集成,设计,实施和评估第一个行人意图预测模型。提出了一种新型的机器学习体系结构,以有效地合并运动传感器数据,以加强视觉信息,以显着改善视觉信息可能不可靠的不利情况的性能。我们还进行了大规模的数据收集,并介绍了与时间同步运动传感器数据集成的第一个行人意图预测数据集。该数据集由总共128个视频剪辑组成,这些视频片段具有不同的距离和不同级别的照明条件。我们使用广泛使用的JAAD和我们自己的数据集训练了模型,并将性能与最先进的模型进行了比较。结果表明,我们的模型优于最新方法,特别是当行人的距离远(超过70m)并且照明条件不足时。
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考虑到安全至关重要自动化系统中情境意识的功能,对驾驶场景的风险及其解释性的感知对于自主和合作驾驶特别重要。为了实现这一目标,本文提出了在驾驶场景中的共同风险定位的新研究方向及其作为自然语言描述的风险解释。由于缺乏标准基准,我们收集了一个大规模数据集,戏剧性(带有字幕模块的驾驶风险评估机制),该数据集由17,785个在日本东京收集的互动驾驶场景组成。我们的戏剧数据集适用于带有相关重要对象的驾驶风险的视频和对象级别的问题,以实现视觉字幕的目标,作为一种自由形式的语言描述,利用封闭式和开放式响应用于多层次问题,可以用来使用这些响应,可用于在驾驶场景中评估一系列视觉字幕功能。我们将这些数据提供给社区以进行进一步研究。使用戏剧,我们探索了在互动驾驶场景中的联合风险定位和字幕的多个方面。特别是,我们基准了各种多任务预测架构,并提供了关节风险定位和风险字幕的详细分析。数据集可在https://usa.honda-ri.com/drama上获得
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轨迹预测是成功的人类机器人相互作用的必不可少的任务,例如在自动驾驶中。在这项工作中,我们解决了使用移动摄像机在第一人称视图设置中预测未来行人轨迹的问题。为此,我们提出了一种新型的基于动作的对比学习损失,该损失利用行人行动信息来改善学习的轨迹嵌入。这一新损失背后的基本思想是,在特征空间中,执行相同行动的行人的轨迹比具有明显不同动作的行人的轨迹更接近彼此。换句话说,我们认为有关行人行动的行为信息会影响他们的未来轨迹。此外,我们为轨迹引入了一种新型的采样策略,能够有效地增加负面和阳性对比样品。使用训练有素的条件变异自动编码器(CVAE)生成其他合成轨迹样品,该样品是为轨迹预测开发的几种模型的核心。结果表明,我们提出的对比框架采用了有关行人行为的上下文信息,即有效的行动,并学习了更好的轨迹表示。因此,将所提出的对比框架集成在轨迹预测模型中可以改善其结果,并在三个轨迹预测基准上胜过最先进的方法[31,32,26]。
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速度控制预测是驾驶员行为分析中一个具有挑战性的问题,旨在预测驾驶员在控制车速(例如制动或加速度)中的未来行动。在本文中,我们尝试仅使用以自我为中心的视频数据来应对这一挑战,与使用第三人称视图数据或额外的车辆传感器数据(例如GPS或两者)的文献中的大多数作品相比。为此,我们提出了一个基于新型的图形卷积网络(GCN)网络,即Egospeed-net。我们的动机是,随着时间的推移,对象的位置变化可以为我们提供非常有用的线索,以预测未来的速度变化。我们首先使用完全连接的图形图将每个类的对象之间的空间关系建模,并在其上应用GCN进行特征提取。然后,我们利用一个长期的短期内存网络将每个类别的此类特征随着时间的流逝融合到矢量中,加入此类矢量并使用多层perceptron分类器预测速度控制动作。我们在本田研究所驾驶数据集上进行了广泛的实验,并证明了Egospeed-NET的出色性能。
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To track the 3D locations and trajectories of the other traffic participants at any given time, modern autonomous vehicles are equipped with multiple cameras that cover the vehicle's full surroundings. Yet, camera-based 3D object tracking methods prioritize optimizing the single-camera setup and resort to post-hoc fusion in a multi-camera setup. In this paper, we propose a method for panoramic 3D object tracking, called CC-3DT, that associates and models object trajectories both temporally and across views, and improves the overall tracking consistency. In particular, our method fuses 3D detections from multiple cameras before association, reducing identity switches significantly and improving motion modeling. Our experiments on large-scale driving datasets show that fusion before association leads to a large margin of improvement over post-hoc fusion. We set a new state-of-the-art with 12.6% improvement in average multi-object tracking accuracy (AMOTA) among all camera-based methods on the competitive NuScenes 3D tracking benchmark, outperforming previously published methods by 6.5% in AMOTA with the same 3D detector.
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自动检测交通事故是交通监控系统中重要的新兴主题。如今,许多城市交叉路口都配备了与交通管理系统相关的监视摄像机。因此,计算机视觉技术可以是自动事故检测的可行工具。本文提出了一个新的高效框架,用于在交通监视应用的交叉点上进行事故检测。所提出的框架由三个层次步骤组成,包括基于最先进的Yolov4方法的有效和准确的对象检测,基于Kalman滤波器与匈牙利算法进行关联的对象跟踪以及通过轨迹冲突分析进行的事故检测。对象关联应用了新的成本函数,以适应对象跟踪步骤中的遮挡,重叠对象和形状变化。为了检测不同类型的轨迹冲突,包括车辆到车辆,车辆对乘车和车辆对自行车,对物体轨迹进行了分析。使用真实交通视频数据的实验结果显示,该方法在交通监视的实时应用中的可行性。尤其是,轨迹冲突,包括在城市十字路口发生的近乎事故和事故,以低的错误警报率和高检测率检测到。使用从YouTube收集的具有不同照明条件的视频序列评估所提出框架的鲁棒性。该数据集可在以下网址公开获取:http://github.com/hadi-ghnd/accidentdetection。
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计算机视觉在智能运输系统(ITS)和交通监视中发挥了重要作用。除了快速增长的自动化车辆和拥挤的城市外,通过实施深层神经网络的实施,可以使用视频监视基础架构进行自动和高级交通管理系统(ATM)。在这项研究中,我们为实时交通监控提供了一个实用的平台,包括3D车辆/行人检测,速度检测,轨迹估算,拥塞检测以及监视车辆和行人的相互作用,都使用单个CCTV交通摄像头。我们适应了定制的Yolov5深神经网络模型,用于车辆/行人检测和增强的排序跟踪算法。还开发了基于混合卫星的基于混合卫星的逆透视图(SG-IPM)方法,用于摄像机自动校准,从而导致准确的3D对象检测和可视化。我们还根据短期和长期的时间视频数据流开发了层次结构的交通建模解决方案,以了解脆弱道路使用者的交通流量,瓶颈和危险景点。关于现实世界情景和与最先进的比较的几项实验是使用各种交通监控数据集进行的,包括从高速公路,交叉路口和城市地区收集的MIO-TCD,UA-DETRAC和GRAM-RTM,在不同的照明和城市地区天气状况。
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Determining accurate bird's eye view (BEV) positions of objects and tracks in a scene is vital for various perception tasks including object interactions mapping, scenario extraction etc., however, the level of supervision required to accomplish that is extremely challenging to procure. We propose a light-weight, weakly supervised method to estimate 3D position of objects by jointly learning to regress the 2D object detections and scene's depth prediction in a single feed-forward pass of a network. Our proposed method extends a center-point based single-shot object detector \cite{zhou2019objects}, and introduces a novel object representation where each object is modeled as a BEV point spatio-temporally, without the need of any 3D or BEV annotations for training and LiDAR data at query time. The approach leverages readily available 2D object supervision along with LiDAR point clouds (used only during training) to jointly train a single network, that learns to predict 2D object detection alongside the whole scene's depth, to spatio-temporally model object tracks as points in BEV. The proposed method is computationally over $\sim$10x efficient compared to recent SOTA approaches [1, 38] while achieving comparable accuracies on KITTI tracking benchmark.
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仿真是对机器人系统(例如自动驾驶汽车)进行扩展验证和验证的关键。尽管高保真物理和传感器模拟取得了进步,但在模拟道路使用者的现实行为方面仍然存在一个危险的差距。这是因为,与模拟物理和图形不同,设计人类行为的第一个原理模型通常是不可行的。在这项工作中,我们采用了一种数据驱动的方法,并提出了一种可以学会从现实世界驱动日志中产生流量行为的方法。该方法通过将交通仿真问题分解为高级意图推理和低级驾驶行为模仿,通过利用驾驶行为的双层层次结构来实现高样本效率和行为多样性。该方法还结合了一个计划模块,以获得稳定的长马行为。我们从经验上验证了我们的方法,即交通模拟(位)的双层模仿,并具有来自两个大规模驾驶数据集的场景,并表明位表明,在现实主义,多样性和长途稳定性方面可以达到平衡的交通模拟性能。我们还探索了评估行为现实主义的方法,并引入了一套评估指标以进行交通模拟。最后,作为我们的核心贡献的一部分,我们开发和开源一个软件工具,该工具将跨不同驱动数据集的数据格式统一,并将现有数据集将场景转换为交互式仿真环境。有关其他信息和视频,请参见https://sites.google.com/view/nvr-bits2022/home
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在由车辆安装的仪表板摄像机捕获的视频中检测危险交通代理(仪表板)对于促进在复杂环境中的安全导航至关重要。与事故相关的视频只是驾驶视频大数据的一小部分,并且瞬态前的事故流程具有高度动态和复杂性。此外,风险和非危险交通代理的外观可能相似。这些使驾驶视频中的风险对象本地化特别具有挑战性。为此,本文提出了一个注意力引导的多式功能融合网络(AM-NET),以将仪表板视频的危险交通代理本地化。两个封闭式复发单元(GRU)网络使用对象边界框和从连续视频帧中提取的光流功能来捕获时空提示,以区分危险交通代理。加上GRUS的注意力模块学会了与事故相关的交通代理。融合了两个功能流,AM-NET预测了视频中交通代理的风险评分。在支持这项研究的过程中,本文还引入了一个名为“风险对象本地化”(ROL)的基准数据集。该数据集包含带有事故,对象和场景级属性的空间,时间和分类注释。拟议的AM-NET在ROL数据集上实现了85.73%的AUC的有希望的性能。同时,AM-NET在DOTA数据集上优于视频异常检测的当前最新视频异常检测。一项彻底的消融研究进一步揭示了AM-NET通过评估其不同组成部分的贡献的优点。
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视觉世界可以以稀疏相互作用的不同实体来嘲笑。在动态视觉场景中发现这种组合结构已被证明对端到端的计算机视觉方法有挑战,除非提供明确的实例级别的监督。利用运动提示的基于老虎机的模型最近在学习代表,细分和跟踪对象的情况下没有直接监督显示了巨大的希望,但是它们仍然无法扩展到复杂的现实世界多对象视频。为了弥合这一差距,我们从人类发展中汲取灵感,并假设以深度信号形式的场景几何形状的信息可以促进以对象为中心的学习。我们介绍了一种以对象为中心的视频模型SAVI ++,该模型经过训练,可以预测基于插槽的视频表示的深度信号。通过进一步利用模型缩放的最佳实践,我们能够训练SAVI ++以细分使用移动摄像机记录的复杂动态场景,其中包含在自然主义背景上具有不同外观的静态和移动对象,而无需进行分割监督。最后,我们证明,通过使用从LIDAR获得的稀疏深度信号,Savi ++能够从真实World Waymo Open DataSet中的视频中学习新兴对象细分和跟踪。
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Making safe and human-like decisions is an essential capability of autonomous driving systems and learning-based behavior planning is a promising pathway toward this objective. Distinguished from existing learning-based methods that directly output decisions, this work introduces a predictive behavior planning framework that learns to predict and evaluate from human driving data. Concretely, a behavior generation module first produces a diverse set of candidate behaviors in the form of trajectory proposals. Then the proposed conditional motion prediction network is employed to forecast other agents' future trajectories conditioned on each trajectory proposal. Given the candidate plans and associated prediction results, we learn a scoring module to evaluate the plans using maximum entropy inverse reinforcement learning (IRL). We conduct comprehensive experiments to validate the proposed framework on a large-scale real-world urban driving dataset. The results reveal that the conditional prediction model is able to forecast multiple possible future trajectories given a candidate behavior and the prediction results are reactive to different plans. Moreover, the IRL-based scoring module can properly evaluate the trajectory proposals and select close-to-human ones. The proposed framework outperforms other baseline methods in terms of similarity to human driving trajectories. Moreover, we find that the conditional prediction model can improve both prediction and planning performance compared to the non-conditional model, and learning the scoring module is critical to correctly evaluating the candidate plans to align with human drivers.
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