深度学习可以解决自我驾驶问题吗？

2020-07-24 09:10

在计算机视觉文献中存在很多立体深度估计算法，但它们都无法同时实现：实时处理、高精确度、全自动的。

人类使用立体视觉（Eyes），即使深度仅为一幅图像，也能出色地估计深度。甚至可以闭上一只眼睛，并且仍然可以合理地估计深度！

人类是否真的在“学习”如何感知深度？我们无法真正回答这个问题。

但是，深度仍然可以被视为学习问题，因此深度“足够好”可以解决自我驾驶问题吗？

现在有几篇论文将视线深度估计作为学习问题：

1．监督深度估计

“监督”深度学习背后的概念很简单，收集RGB图像及其相应的深度图，训练类似于“自动编码器”的体系结构进行深度估计。（尽管训练起来不那么简单，但如果不通过训练过程整合一些特殊技巧，FCN就永远无法真正发挥作用：）。

尽管此方法更易于掌握，但在现实生活中收集深度图是一项昂贵的任务。LiDAR数据可用于训练这类网络，因此，如果我们对由LiDAR收集的数据进行训练，则神经网络的性能将明显优于LiDAR，但仍然可以，因为我们不需要那种级别的准确性来驾驶汽车例如，知道树上是否有叶子的确切距离。

2．无监督深度估计

仅在一系列环境中记录质量深度数据是一个具有挑战性的问题。无监督方法可以在没有地面真实深度图的情况下学习深度！

“这种方法只是查看未标记的视频，并找到一种方法来创建深度图，方法不是尝试正确，而是尝试保持一致。”

3．神经网络架构

该网络具有类似于U－Net的架构，编码器部分是在ImageNet数据集上训练的预训练DenseNet模型。解码器部分使用双线性上采样而不是简单的上采样。

简而言之，我们使用双线性上采样是因为它在上采样后会整体上产生“平滑”图像。输出是深度图，深度图是图像大小的一半，这有助于网络学习更快。

4．图像增强

对于图像增强，可以使用以下技术：图像翻转，输入图像的色彩通道改组，向输入图像添加噪点，增加输入图像的对比度，亮度，温度等。这样可以确保模型在整个训练过程中始终看到新数据，并更好地泛化未见数据。

目前，深度估计在AR ／ VR中已经得到了许多应用。

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