【摘 要】
：
无人驾驶汽车可为当前交通安全与拥堵问题带来巨大改善。而视觉感知又是无人驾驶系统中最重要技术之一,因此研究用于无人驾驶的视觉感知算法有重要意义。目前大多感知算法中,对于道路物体检测、可行驶区域分割等每个任务都需要单独的模型,这不但浪费了无人驾驶汽车中有限的硬件资源,且忽略了道路感知各任务之间的关联性。针对以上问题并结合道路场景的特点,提出一种基于多任务特征共享的端到端模型设计方法,并以7种常见道路物
论文部分内容阅读
无人驾驶汽车可为当前交通安全与拥堵问题带来巨大改善。而视觉感知又是无人驾驶系统中最重要技术之一,因此研究用于无人驾驶的视觉感知算法有重要意义。目前大多感知算法中,对于道路物体检测、可行驶区域分割等每个任务都需要单独的模型,这不但浪费了无人驾驶汽车中有限的硬件资源,且忽略了道路感知各任务之间的关联性。针对以上问题并结合道路场景的特点,提出一种基于多任务特征共享的端到端模型设计方法,并以7种常见道路物体的检测与可行驶区域的像素级分割两任务为例,设计多任务模型DaSNet并进行训练与测试,主要工作内容如下:研究了目标检测与语义分割的原理后,对CSPDarknet53主干网络做出调整,结合PAN特征融合网络与YOLO检测头搭建道路物体检测模型;利用主干网络与融合网络的中间特征层作为输入,在后半段网络中将输入的特征层进行上采样与融合操作,搭建本文模型DaSNet的第二个分支,即可行驶区域分割网络。对BDD100K数据集进行提取与预处理,转换为与训练DaSNet模型所匹配的格式;分析了当前目标检测领域与语义分割领域常用的数据增强方法以及损失函数在道路场景感知任务中的优劣,使用Mosaic数据增强方法对训练数据进行增强,选用GIo U与Dice损失函数对DaSNet多任务模型进行训练。为评估DaSNet模型的性能,使用BDD100K数据集对YOLOv5s、Faster R-CNN以及U-Net模型进行训练,并对m AP、Dice系数以及检测速度等性能指标做出对比分析;进一步将主干网络替换为CSPRes Ne Xt50,损失函数替换为MSE损失与Io U损失进行训练,分析以上三种替换方式对m AP、检测速度等带来的影响。结果表明DaSNet多任务模型在道路物体检测任务上,m AP值分别比YOLOv5s和Faster RCNN高出0.5%和4.2%,在RTX2080Ti GPU上达到121FPS的检测速度;CSPDarknet53主干网络与GIo U损失相较于其他主干网络与损失函数在道路场景感知任务中有着更好的表现;可行驶区域分割分支网络在占优先权与不占优先权的可行驶区域上分割的Dice值相较于U-Net网络分别高出了4.4%与6.8%,有较明显的提升。因此,本文提出的多任务融合的网络搭建方式有效地节省无人驾驶汽车有限的算力,提高感知系统的运行效率起到积极意义。
其他文献
随着人类社会的飞速发展,环境问题日益突出,严重制约了人类社会的可持续发展。半导体光催化技术作为一种高级氧化技术在环境修复方面具有潜在的应用前景。在已开发的光催化剂中,新型三元氧化物半导体材料溴氧化铋（BiOBr）因具有独特的层状结构和潜在的氧化还原能力受到广泛研究,BiOBr是一种典型的可见光响应半导体,其带隙约为2.6 eV,由[Bi2O2]层与两个溴离子层沿c轴方向交替排列组成,化学稳定性高、
良好的环境对于维持人类健康至关重要。对于环境的治理,研究人员将注意力逐渐集中到利用金属纳米材料来催化降解环境污染物,这是因为金属纳米粒子具有独特的化学和物理性质。载体的微观结构以及电子特性也能使金属纳米材料的电子结构发生改变,促使金属纳米催化剂对某些特定反应表现出高效的催化能力。本论文选择简单、低成本且性能优良的载体负载金属纳米材料制备纳米催化剂,结合微流控技术构建多通道连续流动催化新平台,用于高
永磁活塞机械-电力发动机是一种集成传统活塞式内燃机和直线发电机结构原理于一体的新型双元动力装置,保留了传统内燃机的曲轴连杆机构,加入了直线发电机的电磁结构,克服了传统内燃发电机组结构体积大、传递路线长、工作不协调、仅能输出单一能量等问题。本文通过仿真模拟与试验研究对永磁活塞-机械电力发动机的电动力结构与性能进行了研究,为结构优化设计提供理论依据。完成了整机动力学建模与结构匹配设计。依据传统内燃机和
砷和锑是环境中普遍存在的有毒重金属,迁移性强,存在形态复杂,对环境和人类健康具有极大危害。具有核壳结构的纳米零价铁（nanoscale zero-valent iron,n ZⅤI）因具有环境友好、成本低和去除效率高等优点,对砷和锑的去除展现出很好的应用前景。但由于其固有的磁性和范德华相互作用而具有强烈的团聚倾向,从而会降低其对砷和锑的去除效率。本文首先利用天然多糖壳聚糖（chitosan,CS）
机电液耦合器克服了传统机电液系统结构松散、工作效率低、工作模式单一等缺点,实现了机械能、电能以及液压能三种能量的任意转换。作为一种新型动力装置,机电液耦合器多种模式协同工作需要外部控制,不同工作模式的工作稳定性决定着调控方式,是搭建耦合器协同控制策略的重要依据。本文针对上述问题,详细探究了耦合器的工作特性,通过理论和仿真方法研究了各模式的工作稳定性,为机电液耦合器以及整车控制策略研究提供了理论依据
地毯作为一种软质的铺地材料,因其隔音、吸尘、缓冲磕碰等优点,拥有广阔的发展前景,其中簇绒地毯由于劳动生产率高、成本低等优点从而迅速占领市场。簇绒地毯大都是涂敷胶乳使绒簇固定,但这种传统的背胶工艺存在效率低,能耗高,烘干时污染环境等问题。本研究以热熔性粘合剂为粘接材料,运用原位植入技术将热熔性粘合材料在地毯织造或后整理过程与簇绒地毯相结合,加热冷却后即可达到粘接绒头的效果,这种地毯绒头固结方式可以摒
活性染料墨水因其色域广、牢度高、颜色鲜艳等众多优势而广泛应用于棉、麻等纤维素纤维及蚕丝等蛋白质纤维织物的喷墨印花中。黑色活性染料墨水是墨水中必不可少的品种,由于要求颜色深、黑度高,高品质黑色活性染料墨水的制备难度较大。本研究选择活性黑8染料制备了单染料高浓度黑色活性染料溶液,另进行了两种不同染料配比的高浓度黑色活性染料溶液的制备。本研究通过染料复配制备了三种高浓度黑色活性染料溶液,并研究了乙二醇、
纤维素织物（如棉、黏胶）凭借其优良的柔软性、舒适性、吸湿透气性和染色性等被广泛使用,在纺织品行业中占据了较大的市场份额。但是,纤维素织物极易燃,易造成火灾,极大限制了其在某些领域的应用。为了满足当今市场和应用领域对纺织品火安全性要求,对纤维素织物进行阻燃整理显得尤为重要。近年来,随着人们对高品质阻燃纺织品的需求量不断增加,推动阻燃剂向高效、低毒、绿色的方向发展。磷-氮协效阻燃是无卤化阻燃技术的主要
由于活性染料喷墨印花技术与传统印花技术相比具有不需制版、不受花回尺寸制约和生产灵活性高等优势,因此在纺织品印花中发挥着越来越重要的作用。棉织物活性染料喷墨印花产品的质量是由活性染料墨水和棉织物共同决定的。因此,研究活性染料墨水性能和棉织物表面预处理对提高棉织物的喷墨印花效果是非常重要的。本文选取二乙二醇作为添加剂,通过测试三种结构不同的活性染料在二乙二醇和水的混合溶液中的紫外/可见吸收光谱,研究了
细菌无处不在,有害细菌无时不刻不威胁着人类健康,据统计,细菌感染是威胁人类健康的主要致病源之一。面对细菌的侵袭,如影随形陪伴人们日常生活的纺织材料抗菌性研究显得尤为重要。非织造材料与机织、针织相比,生产工艺简单、生产率高、成本低和产品性能优良的优势,已成为需求量最大的纺织材料之一,而具备环保可降解特性的抗菌非织造材料更是当前人们关注的焦点。天然抗菌纤维,主要有壳聚糖纤维、甲壳素纤维、麻类纤维、竹纤