MEKAWIRE
专业arXiv

同济团队发布CrowdOcc:四足机器人拥挤室内单目语义场景补全新基准与方法

Feiyang Chen, Jincheng Hu, Yiduo Chen, Jihao Li, Yue Liang, Bingzhao Gao, Yanjun Huang, Yuanjian Zhang
30 秒速读

本预印本提出CrowdOcc数据集和框架,用于四足机器人在拥挤室内环境中的单目语义场景补全。方法结合法线引导几何融合和人体中心稀疏交互,在场景不相交测试集上达到SOTA,IoU 15.80,mIoU 11.40,Human IoU 46.23。该工作填补了真实低视角动态人体占用数据集空白,对室内机器人感知有重要意义。

研究问题

如何在拥挤室内环境中,从单目RGB图像准确预测四足机器人周围的3D语义占用,特别是静态几何和动态人体?

问题

现有单目SSC数据集主要针对静态室内或自动驾驶场景,缺少四足机器人低视角下的密集人群和动态人体占用;现有方法在人体遮挡下几何不连续,人体占用预测不完整或错位。

既有方法

此前单目SSC方法主要依赖深度提示进行2D到3D特征提升,但深度在严重遮挡下缺乏表面方向信息;实例感知方法未针对人体进行专门交互建模,导致人体占用不完整或空间错位。

新方法

新方法提出NGSGF模块,利用MoGe-2估计的表面法线通过窗口交叉注意力增强2D特征,再与深度提升融合;提出HCSI模块,从3D特征预测人体响应,经NMS和Top-K选择稀疏候选,进行自注意力与局部场景交叉注意力,细化人体特征。数据集CrowdOcc包含25,140帧RGB-D,来自11个真实室内场景,采用静态-动态解耦构建语义占用注释。

结果

在CrowdOcc测试集(3个未见场景,3,914帧)上,方法达到IoU 15.80、mIoU 11.40、Human IoU 46.23,超过NDC-Scene(14.48、10.47、44.12)和ISO(14.49、10.72、43.79)。人体IoU比ISO提升+2.44,召回率37.02。消融实验显示,从ISO基线添加MoGe-2深度、HCSI、NGSGF后,IoU从14.49提升至15.80,Human IoU从43.79提升至46.23。

局限

论文未报告局限。明显局限包括:仅在CrowdOcc数据集上评估,场景数量有限(11个场景,测试3个),泛化性有待验证;人体类别占比较小(8.27%),其他罕见类别IoU很低;训练需要4块RTX 4090-D,算力成本较高;未提及代码开源;依赖预训练模型MoGe-2。

产业影响

四足机器人厂商、室内服务机器人公司可能受益,用于导航避障和人体感知。短期内(1-3年)可用于改进现有室内机器人的单目感知;长期(3年以上)若扩展到更多场景和平台,可提升机器人对动态人群的交互能力。前提是数据集和代码开源,且模型轻量化以满足 onboard 算力。

受许可协议限制,本站不转载该论文全文,仅提供摘要和原文链接。