Achelous: 単眼カメラと4Dミリ波レーダーの融合による高速統合水面パノプティック知覚フレームワーク
Achelous: A Fast Unified Water-surface Panoptic Perception Framework based on Fusion of Monocular Camera and 4D mmWave Radar
無人水上艇向けに、単眼カメラと4Dミリ波レーダーを融合し、5つの知覚タスクを同時に実行する低コスト・高速な統合パノプティック知覚フレームワークを提案。
著者: Runwei Guan, Shanliang Yao, Xiaohui Zhu, Ka Lok Man, Eng Gee Lim, Jeremy Smith, Yong Yue, Yutao Yue
分類: cs.CV, cs.RO
原文アブストラクト
Current perception models for different tasks usually exist in modular forms on Unmanned Surface Vehicles (USVs), which infer extremely slowly in parallel on edge devices, causing the asynchrony between perception results and USV position, and leading to error decisions of autonomous navigation. Compared with Unmanned Ground Vehicles (UGVs), the robust perception of USVs develops relatively slowly. Moreover, most current multi-task perception models are huge in parameters, slow in inference and not scalable. Oriented on this, we propose Achelous, a low-cost and fast unified panoptic perception framework for water-surface perception based on the fusion of a monocular camera and 4D mmWave radar. Achelous can simultaneously perform five tasks, detection and segmentation of visual targets, drivable-area segmentation, waterline segmentation and radar point cloud segmentation. Besides, models in Achelous family, with less than around 5 million parameters, achieve about 18 FPS on an NVIDIA Jetson AGX Xavier, 11 FPS faster than HybridNets, and exceed YOLOX-Tiny and Segformer-B0 on our collected dataset about 5 mAP$_{\text{50-95}}$ and 0.7 mIoU, especially under situations of adverse weather, dark environments and camera failure. To our knowledge, Achelous is the first comprehensive panoptic perception framework combining vision-level and point-cloud-level tasks for water-surface perception. To promote the development of the intelligent transportation community, we release our codes in \url{https://github.com/GuanRunwei/Achelous}.
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