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軌道予測arXiv:2510.00405

EgoTraj-Bench: 一人称視点のノイズ観測下での頑健な軌道予測ベンチマーク

EgoTraj-Bench: Towards Robust Trajectory Prediction Under Ego-view Noisy Observations

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一人称視点のノイズを含む観測履歴とクリーンな俯瞰視点の未来軌道を対応付けた初の実世界ベンチマークを構築し、観測のノイズ除去と未来予測を同時に行う二流フローマッチングモデルBiFlowを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 一人称視点(ego-centric)の軌跡予測のための新しいベンチマークとモデルを提案。 - 既存手法はノイズのない観測履歴を仮定しているが、実環境の一人称視覚には遮蔽、IDスイッチ、追跡ドリフトなどの知覚アーティファクトが存在する。 - このギャップを埋めるため、TBDデータセットを基にしたEgoTraj-Benchを構築。ノイズの多い一人称視覚履歴とクリーンな鳥瞰図未来軌跡を対応させた初の実世界ベンチマーク。 - さらに、履歴のノイズ除去と未来予測を同時に行うデュアルストリームのflow matchingモデルBiFlowを提案。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存手法はノイズレスな観測を前提としており、一人称視覚特有の知覚ノイズ(遮蔽、IDスイッチ、追跡ドリフト)を考慮していない。 - EgoTraj-Benchは、ノイズの多い一人称視覚履歴とクリーンな鳥瞰図未来軌跡を対応させた初の実世界ベンチマークであり、現実的な知覚制約下でのロバスト学習を可能にする。 - BiFlowは、履歴のノイズ除去と未来予測を同時に行うデュアルストリームflow matchingモデルであり、EgoAnchor機構によりエージェントの意図をより良くモデル化する。 - 実験により、BiFlowはminADEとminFDEを平均10-15%削減し、最先端性能と優れたロバスト性を示した。

3. 技術・手法の肝は?

- BiFlowはデュアルストリームのflow matchingモデルで、歴史的観測のノイズ除去と未来運動の予測を同時に実行する。 - EgoAnchor機構を組み込み、蒸留された履歴特徴を特徴変調を介して予測デコーダに条件付けすることで、エージェントの意図をより良くモデル化する。 - ベンチマークEgoTraj-Benchは、TBDデータセットを基に構築され、ノイズの多い一人称視覚履歴とクリーンな鳥瞰図未来軌跡を対応させている。

4. どうやって有効だと検証した?

- EgoTraj-Bench上で広範な実験を実施し、BiFlowが最先端性能を達成することを示した。 - 具体的には、minADEとminFDEを平均10-15%削減し、優れたロバスト性を実証した。 - 詳細な検証方法(データセット分割、評価指標、比較手法など)は要旨からは不明。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。 - ただし、一人称視点の軌跡予測における知覚ノイズの影響と、ベンチマークとモデルが実世界のロバストな軌跡予測の基盤となることが期待される。

6. 次に読むべき論文は?

- TBDデータセット(EgoTraj-Benchの基盤) - flow matchingモデル(BiFlowの基盤手法) - 一人称視点の軌跡予測に関する既存手法(例:Social LSTM、Trajectron++など、要旨では具体的に参照されていないが同分野の定番)

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Jiayi Liu, Jiaming Zhou, Ke Ye, Kun-Yu Lin, Allan Wang, Junwei Liang

分類: cs.CV, cs.AI, cs.RO

原文アブストラクト

Reliable trajectory prediction from an ego-centric perspective is crucial for robotic navigation in human-centric environments. However, existing methods typically assume noiseless observation histories, failing to account for the perceptual artifacts inherent in first-person vision, such as occlusions, ID switches, and tracking drift. This discrepancy between training assumptions and deployment reality severely limits model robustness. To bridge this gap, we introduce EgoTraj-Bench, built upon TBD dataset, which is the first real-world benchmark that aligns noisy, first-person visual histories with clean, bird's-eye-view future trajectories, enabling robust learning under realistic perceptual constraints. Building on this benchmark, we propose BiFlow, a dual-stream flow matching model that concurrently denoises historical observations and forecasts future motion. To better model agent intent, BiFlow incorporates our EgoAnchor mechanism, which conditions the prediction decoder on distilled historical features via feature modulation. Extensive experiments show that BiFlow achieves state-of-the-art performance, reducing minADE and minFDE by 10-15% on average and demonstrating superior robustness. We anticipate that our benchmark and model will provide a critical foundation for robust real-world ego-centric trajectory prediction. The benchmark library is available at: https://github.com/zoeyliu1999/EgoTraj-Bench.

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