利索能及
我要发布
收藏
专利号: 202111361700X
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种针对自动驾驶的语义分割方法,其特征在于,所述针对自动驾驶的语义分割方法包括:

获取三维点云数据,将其映射为包括多个通道数据的二维深度图,根据所述多个通道数据形成样本数据集;

构建包括第一模型和第二模型的语义分割网络初始模型,采用所述样本数据集训练所述语义分割网络初始模型,获取目标模型,所述第二模型包括编码器和解码器;

获取目标三维点云数据,将其映射为目标二维深度图,并将所述目标二维深度图输入所述目标模型,获取目标语义分割结果;

所述第一模型包括特征提取模型和特征融合模型,所述采用所述样本数据集训练所述语义分割网络初始模型,获取目标模型,包括:将所述样本数据集输入所述特征提取模型,分别提取所述样本数据集中各个通道数据的特征,获取各个通道的通道特征,其中,所述特征提取模型至少包括两个第一组件和一个第二组件,所述第一组件包括第一卷积模块和残差模块,所述第二组件包括第二卷积模块和残差模块;将所述各个通道的通道特征输入所述特征融合模型,对其进行特征融合处理,获取融合特征,其中,所述特征融合模型为空间通道注意力模块;获取所述第一模型的输出结果,将其输入所述编码器进行第一卷积处理,获取第一处理结果,所述编码器包括第三卷积模块和残差模块;

所述解码器包括转换器模块,所述采用所述样本数据集训练所述语义分割网络初始模型,获取目标模型,还包括:获取所述编码器的输出结果,对其进行第一上采样处理,获取第二处理结果;将所述第二处理结果输入所述转换器模块后,采用非方形滑动窗口对其进行第二卷积处理,获取目标语义分割结果,所述转换器模块基于多头注意力子模块和多层感知机子模块构建;

所述编码器还包括子编码器和分割头网络,所述采用所述样本数据集训练所述语义分割网络初始模型,获取目标模型,还包括:获取所述第二卷积处理的处理结果,对其进行第二上采样后,依次输入所述子编码器和所述分割头网络,获取目标语义分割结果。

2.根据权利要求1所述的针对自动驾驶的语义分割方法,其特征在于,所述目标模型的损失函数L的数学表达为:

L=λ1L1+λ2L2+λ3L3;

其中,L为语义分割网络的损失函数,L1为第一损失函数,λ1为第一损失函数的权重,L2为第二损失函数,λ2为第二损失函数的权重,L3为第三损失函数,λ3为第三损失函数的权重,C为三维点云数据所对应的物体类别总数,c为类别标号,ft为所有类别频率的中值,fc为类别c的频率,Wc为类别c的类别权重,i为像素的标号,yc为真实值, 为预测值,ΔJnc为雅可比索引的Lovász展开,mi(c)为类别c的第i个像素的概率函数, 为类别c的第i个像素的预C测概率, 为类别c的第i个像素的真实概率值,ypd为预测边界图,ygt为类别c的真值,P 为C

预测边界图关于类别c真值ygt的查准率,R为预测边界图关于类别c真值ygt的查全率,θ0为滑动窗口的大小,pool()是作用在大小为θ0的滑动窗口上的最大池化操作。

3.一种针对自动驾驶的语义分割系统,其特征在于,所述针对自动驾驶的语义分割系统包括:

映射模块,用于获取三维点云数据,将其映射为包括多个通道数据的二维深度图,根据所述多个通道数据形成样本数据集;

目标模型建立模块,用于构建包括第一模型和第二模型的语义分割网络初始模型,采用所述样本数据集训练所述语义分割网络初始模型,获取目标模型,所述第二模型包括编码器和解码器;所述第一模型包括特征提取模型和特征融合模型,所述目标模型建立模块,具体用于将所述样本数据集输入所述特征提取模型,分别提取所述样本数据集中各个通道数据的特征,获取各个通道的通道特征,其中,所述特征提取模型至少包括两个第一组件和一个第二组件,所述第一组件包括第一卷积模块和残差模块,所述第二组件包括第二卷积模块和残差模块;所述目标模型建立模块,具体用于将所述各个通道的通道特征输入所述特征融合模型,对其进行特征融合处理,获取融合特征,其中,所述特征融合模型为空间通道注意力模块;所述目标模型建立模块,具体用于获取所述第一模型的输出结果,将其输入所述编码器进行第一卷积处理,获取第一处理结果,所述编码器包括第三卷积模块和残差模块;所述解码器包括转换器模块,所述目标模型建立模块,具体用于获取所述编码器的输出结果,对其进行第一上采样处理,获取第二处理结果;将所述第二处理结果输入所述转换器模块后,采用非方形滑动窗口对其进行第二卷积处理,获取目标语义分割结果,所述转换器模块基于多头注意力子模块和多层感知机子模块构建;所述编码器还包括子编码器和分割头网络,所述目标模型建立模块,具体用于获取所述第二卷积处理的处理结果,对其进行第二上采样后,依次输入所述子编码器和所述分割头网络,获取目标语义分割结果;

目标结果获取模块,用于获取目标三维点云数据,将其映射为目标二维深度图,并将所述目标二维深度图输入所述目标模型,获取目标语义分割结果,所述映射模块、所述目标模型建立模块和所述目标结果获取模块相连接。

4.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、存储器和通信总线;

所述通信总线用于将所述处理器和存储器连接;

所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序,以实现如权利要求1‑2中任一项所述的方法。

5.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序用于使所述计算机执行如权利要求1‑2中任一项所述的方法。