单目3D目标检测论文汇总

基于语义和几何约束的方法

1. Deep3DBox

3D Bounding Box Estimation Using Deep Learning and Geometry [CVPR2017]

• https://arxiv.org/pdf/1612.00496.pdf
• https://zhuanlan.zhihu.com/p/414275118

核心思想：通过利用2D bounding box与3D bounding box之间的几何约束，结合相机内参以及目标的物理尺寸和朝向信息，构造方程组求解出目标的位置信息

基于2D Box预测3D Box时的假设：3D Box在图像平面上的投影应该与其对应的目标的2D Box紧密贴合。如Figure 2所示，目标的2D Box的四条边都分别包含至少1个3D Box的角点投影

2. CenterNet3D

CenterNet3D: An Anchor Free Object Detector for Point Cloud

• https://arxiv.org/pdf/2007.07214.pdf

CenterNet3D:回归2D框的中心点

Centernet检测头在点云3D检测和BEV检测上也适用，如Centerpoint，BEVDet、BEVDepth

• 2D框的中心点和3D投影点的位置偏差，距离越近越大，特别是截断物体偏差很大，所以不用2D框中心索引3D信息（不准确）
• Center3D：
  • backbone：dla3d
  • 分类头：heatmap分类信息，focal loss，分类标签是高斯形状
  • 回归头：8个通道，（1，2，3，2）=（depth，keypoint_量化误差，长宽高，航向角）

3. KM3D

Monocular 3D Detection with Geometric Constraints Embedding and Semi-supervised Training

• https://arxiv.org/pdf/2009.00764.pdf
• RTM3D:https://arxiv.org/pdf/2001.03343.pdf

KM3D：回归3D投影点+3D数据增强
KM3D的几何推理模块（GRM）代替了RTM3D的后处理

• 网络结构继承CenterNet，backbone是dla34，回归头类别一样
• 分类头回归的是3D投影点信息
• 数据增强：
  • 外观增强（内外参不用变换）：颜色抖动，随机mask
  • 几何信息增强（内外参要变换）：图像仿射变换，缩放等
  • 3D数据增强
    • 提点最明显：带iou碰撞的Mixup，涨点4.5
    • CutPaste涨点4.2
    • Pix-aug + mosaic掉点，其余的均有涨点
    • Pedestrian和Cyclist因为样本数量较少，不具备参考意义