HeatNet:熱画像で昼夜のセマンティックセグメンテーションのドメインギャップを埋める
HeatNet: Bridging the Day-Night Domain Gap in Semantic Segmentation with Thermal Images
RGBと熱画像を組み合わせたマルチモーダルセグメンテーションと昼夜間のドメイン適応・教師生徒学習により、夜間でも頑健に動作する手法を提案し、2万組超のRGB-熱画像データセットと熱カメラの自動キャリブレーション法も公開した。
著者: Johan Vertens, Jannik Zürn, Wolfram Burgard
分類: cs.CV, cs.LG, cs.RO
原文アブストラクト
The majority of learning-based semantic segmentation methods are optimized for daytime scenarios and favorable lighting conditions. Real-world driving scenarios, however, entail adverse environmental conditions such as nighttime illumination or glare which remain a challenge for existing approaches. In this work, we propose a multimodal semantic segmentation model that can be applied during daytime and nighttime. To this end, besides RGB images, we leverage thermal images, making our network significantly more robust. We avoid the expensive annotation of nighttime images by leveraging an existing daytime RGB-dataset and propose a teacher-student training approach that transfers the dataset's knowledge to the nighttime domain. We further employ a domain adaptation method to align the learned feature spaces across the domains and propose a novel two-stage training scheme. Furthermore, due to a lack of thermal data for autonomous driving, we present a new dataset comprising over 20,000 time-synchronized and aligned RGB-thermal image pairs. In this context, we also present a novel target-less calibration method that allows for automatic robust extrinsic and intrinsic thermal camera calibration. Among others, we employ our new dataset to show state-of-the-art results for nighttime semantic segmentation.
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