NextStop: An Improved Tracker For Panoptic LIDAR Segmentation Data

要約

4Dパノプティックライダーセグメンテーションは、自律運転とロボット工学のシーンを理解するために不可欠であり、セマンティックとインスタンスのセグメンテーションと時間的一貫性を組み合わせています。
4D-PLSや4Dストップなどの現在の方法は、各フレームでセマンティックおよびインスタンスセグメンテーションを実行するためにディープラーニングネットワークを使用して、追跡ごとの方法論を使用します。
時間的一貫性を維持するために、現在のフレームで検出された大規模なインスタンスが比較され、現在および前のフレームを含む時間ウィンドウ内のインスタンスに関連付けられます。
ただし、短期のインスタンス検出、モーション推定の欠如、および小型インスタンスの除外に依存すると、頻繁なアイデンティティスイッチと追跡パフォーマンスが低下します。
これらの問題は、Kalmanフィルターベースのモーション推定、データ関連、および寿命管理を統合するNextStop1トラッカーと、優先順位付けを改善するトラックレット状態の概念を統合します。
Lidarセグメンテーションと追跡品質（LSTQ）メトリックを使用してSemantickitti検証セットで評価されたNextStopは、特に人や自転車などの小型オブジェクトで、IDスイッチが少なく、以前の追跡開始、複雑な環境での信頼性の向上を実証しました。
ソースコードは、https：//github.com/airotau/nextstopで入手できます

要約(オリジナル)

4D panoptic LiDAR segmentation is essential for scene understanding in autonomous driving and robotics, combining semantic and instance segmentation with temporal consistency. Current methods, like 4D-PLS and 4D-STOP, use a tracking-by-detection methodology, employing deep learning networks to perform semantic and instance segmentation on each frame. To maintain temporal consistency, large-size instances detected in the current frame are compared and associated with instances within a temporal window that includes the current and preceding frames. However, their reliance on short-term instance detection, lack of motion estimation, and exclusion of small-sized instances lead to frequent identity switches and reduced tracking performance. We address these issues with the NextStop1 tracker, which integrates Kalman filter-based motion estimation, data association, and lifespan management, along with a tracklet state concept to improve prioritization. Evaluated using the LiDAR Segmentation and Tracking Quality (LSTQ) metric on the SemanticKITTI validation set, NextStop demonstrated enhanced tracking performance, particularly for small-sized objects like people and bicyclists, with fewer ID switches, earlier tracking initiation, and improved reliability in complex environments. The source code is available at https://github.com/AIROTAU/NextStop

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