基于改进域适应方法的仿真数据在车辆目标检测中的应用

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yux444
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着基于深度学习的目标检测算法的应用,自动驾驶系统的环境感知能力得到大幅提升。随之也带来数据获取成本高昂、标注过程繁琐、数据应用过程冗长等一系列难题。使用虚拟仿真数据作为模型训练的数据来源能够有效解决上述难题。但是,仿真数据与真实数据之间的差异限制其在实际产品中的应用。所以,本文以车辆检测为研究对象,设计仿真数据自动化生成与应用系统,在对仿真数据与真实数据之间差异进行量化评价分析基础上,提出缩小仿真数据与真实数据间差异的改进域适应方法,提高了仿真数据应用于车辆目标检测的性能。具体研究内容如下:为提高仿真数据的生成和应用效率,在对比分析典型的相关商业化工具平台的特点基础上,面向车辆目标检测模型的训练和部署需求,基于Matlab、Prescan和英伟达TX2集成开发仿真数据自动化生成与应用系统。该系统能够实现数据产生、模型训练、模型部署和性能测试全过程的自动化完成,为开展仿真数据应用于目标检测的相关研究奠定了基础。考虑到不同领域数据和不同数据生成方法之间的不同,本文使用Pre Scan生成仿真数据的检测能力仍有待评价。所以,为保证评价结果具有代表性,本文选择目前经典的单阶段(SSD)、两阶段(Faster R-CNN)检测方法和常用的真实数据集对产生的仿真数据在真实数据上的检测能力进行评估。以此为基础,本文在对比分析不同图像差异衡量方法的情况下,使用符合人类视觉系统感知的SSIM算法对仿真数据与真实数据之间的差异进行量化分析,明晰导致差异的主要原因,为后续用于车辆目标检测的仿真数据处理提供指导原则。目前缩小不同数据之间差异主要通过域适应方法实现,结合上述差异分析后的结论:仿真数据与真实数据差异主要存在于背景信息,本文通过对比域适应模型Cycle GAN转换后图像中目标物的变化,对现有Cycle GAN模型的损失函数进行改进。本文在Cycle GAN模型中加入目标检测模型SSD,并使用仿真数据真值信息与目标检测结果通过Focal Loss生成目标一致损失。使用目标一致损失对仿真数据转换过程进行监督,使转换过程缩小背景差异的同时尽可能保留目标物的特征信息。最后,本文采用上述SSD、Faster R-CNN检测模型对改进Cycle GAN转换后的仿真数据在真实数据上的检测能力进行验证。验证结果表明,改进Cycle GAN模型可以提高在真实数据上的车辆目标检测AP值,且优于标准Cycle GAN模型。
其他文献
近年来,轨道交通在各国交通运输行业中所占比重越来越大,在方便人们出行的同时也导致了燃油消耗持续增加,为了发展节能环保的轨道交通,新能源列车越来越受到青睐。本文设计了一款油电混合动力列车,并对混合动力耦合机构以及基于综合效率优化的能量管理策略进行了详细的介绍,主要内容如下:(1)根据单行星排的连接特点选出了输入分配式和输出分配式两种功率分流构型,然后通过分析传动比的选择范围以及电功率与机械功率之比选
学位
智能钻进技术是进行煤矿瓦斯防治无人化和提高煤矿钻机设备智能化的基础,而煤岩识别又是智能钻进技术的关键环节。传统煤岩识别主要依靠司钻人员通过钻速和返渣等特征对所钻岩层性质进行判别,自动化程度低,劳动强度高,识别精度严重依赖于经验,更重要的是煤矿灾害随时可能威胁到现场司钻人员的生命健康。为此,本文在国家重点研发计划“井下瓦斯防治无人化智能钻进技术”的支持下,开展煤矿钻机智能钻进过程中煤岩识别方法研究,
学位
汽车车身异响(Squeak&Rattle)是用户感知到的异常短促噪声,也是影响车辆感知NVH性能的主要因素之一。多年的研究以及电动汽车的普及已经大大降低了汽车的整体噪声水平,使得这类间歇性的异常噪声变得更为突出。敲击异响(Rattle)是一种碰撞引起的声学现象,而碰撞是发生在元件之间的有短暂接触损失的相对运动。解决敲击异响问题的“寻找-修复”传统方法通常很耗时并导致巨额成本,而在汽车正向开发阶段预
学位
翼子板作为白车身典型的外覆盖件,由于尺寸小、外形复杂,外观质量和尺寸精度要求非常高,其冲压成形工艺的高效制定一直是实际生产中的难点问题。本文借助有限单元法对翼子板冲压成形进行仿真分析,以制定最优的工艺方案,可以极大缩短开发周期和降低成本。本文以某乘用车的翼子板为研究对象,首先对翼子板进行冲压工艺分析,根据翼子板的零件特点和生产车间实际情况确定翼子板的生产工序数,并将每个工序的工作内容进行了合理划分
学位
人类社会面临着能源危机、大气污染和全球变暖等问题,为践行低碳生活理念,发展新能源汽车是实现绿色高质量发展的必然选择。插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)作为国家新能源汽车“三纵”战略发展的重要“一纵”,既与人民生活紧密相关,又与国家科技创新布局和绿色健康发展的重大战略需求相适应,具有重要的研究意义。能量管理策略作为插电式混合动力汽车开发的关
学位
主动噪声控制通过产生一个与噪声幅值相同、相位相反的声音,来解决传统的被动降噪方法对低频噪声控制效果不佳的问题。然而针对发动机噪声,仅仅降低噪声水平,并不能满足驾驶员的听音感受,可通过Command-Fx LMS(Command Filtered-x Least Mean Square)算法来调整发动机噪声,以满足驾驶员对于发动机声音的期望。为减少次级声对未控制区域的影响,PSC-Fx LMS(Ph
学位
随着经济社会的迅速发展,汽车逐渐进入寻常百姓家中,扩大了人们的生活半径。作为人们生活中不可或缺的交通工具,汽车的乘坐舒适性也越来越受到关注。动力总成作为汽车重要的振源,其悬置系统的隔振性能直接关系到整车NVH(噪声、振动、声振粗糙度)性能,这一性能也是影响乘坐舒适性的重要因素。因此,悬置系统的优化设计对整车减振降噪具有重要意义。通过对某商用车动力总成悬置系统进行常用工况下的隔振性能测试,发现各悬置
学位
为缓解空气污染、能源短缺以及交通拥堵,汽车电动化、智能化被认为是促进节能减排、提高交通效率的有效解决方案之一。混合动力汽车作为新能源汽车中典型的车型之一,长期以来一直受到了工业界与科研界的广泛关注。作为混合动力汽车最核心、最重要的技术之一,整车能量管理直接影响混合动力汽车的燃油经济性与排放性能。因此,如何设计出合理、高效的能量控制策略是混合动力汽车整车性能研究最关键的科学问题。同时,随着车联网、智
学位
与单智能体相比,多智能体系统因具备更出色的任务执行能力和效率,受到各界学者的广泛关注。编队控制作为多智能体系统的重要研究分支之一,在军事、民用领域具有广泛应用前景,如精确军事作战、重物定点搬运等,这要求编队系统具有更优的控制精度和鲁棒性。在实际系统中,由于通信不稳定、系统个体特性异质、环境障碍物等因素,传统的编队系统难以同时满足控制精度和鲁棒性的要求。为此,本文围绕引导者状态估计器设计、跟踪控制器
学位
能源危机与环境污染已成为制约人类社会发展的重大问题,节能减排是汽车行业未来长期发展的主旋律。插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)兼具混合动力汽车和纯电动汽车的优点,已成为国家大力推广的新能源汽车类型。随着车与路、车与车(Vehicle to vehicle,V2V)通信技术以及智能汽车技术的发展,车辆可利用丰富的行驶环境信息合理规划车速轨迹
学位