Who2com: Collaborative Perception via Learnable Handshake Communication[ICRA 20]

122 阅读2分钟

介绍

本文提出了协同感知任务:在带宽有限的前提下,通过其它智能体帮助改善感知退化智能体的感知能力。即

  • 最大化下游感知任务精度
  • 最小化带宽使用

如下图,通过 Normal 1/2/3 来协助感知退化的 Target 感知。 image.png

相关工作

  • 一方面,部分现有工作在通信期间,将信息和数据发送到所有智能体,不考虑带宽问题;

  • 另一方面,通过建立通信组或统一通信网络来进行多智能体通信,带宽使用与智能体数量直接相关

方法

灵感:三次握手

  • Request:群发消息
  • Match:接收者结合 Message 根据自身 Key 给出匹配 Score
  • Connect:与 Score top-i 进行连接

image.png

GmG_m 是 message 生成器,GkG_k 是 key 生成器

image.png

实验

数据集

在模拟器中五台无人机飞出来的数据集

实验设置

四组实验(语义分割):

  • Waypoint Following
    • Hidden Target View:将一个 Normal View 替换为 Target 的 Ground-truth,测试模型寻找这个 View 的能力
    • No Target View (Accurate Pose):Normal View 和 Target View 只有部分重叠,通过给予 Normal 正确的深度信息和姿态信息,测试模型寻找有重叠的 Normal View 的能力
    • No Target View (Inaccurate Pose):给位置信息加入了噪声
  • Random Exploration
    • No Target View (Accurate Pose):Agent 轨迹随机更符合实际情况

image.png

Baselines

  • 单正常图像作上限,单退化图像作下限
  • Centralized (使用 Target 和所有 Normal 的特征图)
    • CatAll:将所有特征图进行 Concat 作为语义分割输入
    • Attention:加权
    • Compression:压缩 25%
  • Distributed (进行 top-i 选取)
    • Random selection:随机选取一个 Normal Agent 的特征图用于协同感知
    • ours w/ msg:本文提出的握手机制选取 who2com
    • ours w/o msg:将消息设置为常量,验证 message request 的必要性

实验结果

image.png

思考

  • Message / key 是怎么生成的?
  • 文中只使用 top-1 进行协同,并且对所有 Normal Agent 进行了请求,是否产生了不必要的计算?
  • 数据和代码均未开源