CVPR 2024 | NeuRAD: 自动驾驶场景的神经辐射场

文摘   2024-07-07 17:09   北京  

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论文题目:NeuRAD: Neural Rendering for Autonomous Driving

论文链接:https://openaccess.thecvf.com/content/CVPR2024/papers/Tonderski_NeuRAD_Neural_Rendering_for_Autonomous_Driving_CVPR_2024_paper.pdf

代码链接:https://github.com/georghess/neurad-studio

一、方法

神经辐射场(NeRFs)在自动驾驶(AD)社区中越来越受欢迎。最近的方法展示了NeRFs在闭环仿真中的潜力,使AD系统的测试成为可能,并且作为一种先进的训练数据增强技术。然而,现有方法通常需要较长的训练时间、密集的语义监督,或者缺乏普遍性。这反过来又阻碍了NeRFs在大规模自动驾驶中的应用。本文中,我们提出了NeuRAD,一种专为动态AD数据设计的鲁棒新视图合成方法。我们的方法具有简单的网络设计、针对相机和激光雷达的广泛传感器建模——包括滚动快门、光束发散和射线丢失——并且可以直接应用于多个数据集。我们在五个流行的AD数据集上验证了其性能,均达到了最先进的水平。

我们的贡献如下:

(1) 我们的方法首次将激光雷达传感器建模与处理360°相机装置的能力结合在一起,扩展了NeRFs方法在动态自动驾驶数据中的适用性。

(2) 我们提出使用单一网络来建模动态场景,其中动态和静态仅通过它们的位置嵌入来分离。

(3) 我们提出了简单而有效的方法来建模多个关键传感器特性,如滚动快门、光束发散和射线丢失,并强调了它们对性能的影响。

(4) 使用五个流行的自动驾驶数据集进行的广泛评估显示,我们的方法在各方面都达到了最先进的水平。

二、实验

这里展示部分结果,更多结果请参考论文。

三、总结

在本文中,我们提出了NeuRAD,一种专门针对动态自动驾驶(AD)数据的神经模拟器。该模型能够同时处理360°激光雷达和相机数据,并将世界分解为静态和动态元素,从而创建传感器逼真的可编辑真实驾驶场景克隆。NeuRAD结合了多种传感器现象的新型建模,包括光束发散、射线丢失和滚动快门,从而提高了新视图合成的质量。我们通过在五个公开的自动驾驶数据集上使用一组超参数,展示了NeuRAD的有效性和鲁棒性,并达到了最先进的性能水平。最后,我们公开发布了源代码,以促进更多关于NeRFs在自动驾驶中的研究。

局限性:NeuRAD假设物体是刚性的,不支持任何变形。此外,许多建模假设在恶劣天气如大雨或大雪中无效。我们希望在未来的工作中解决这些局限性。

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