Data Preparation Impact on Semantic Segmentation of 3D Mobile LiDAR Point Clouds Using Deep Neural Networks
Notice bibliographique
Résumé
Currently, 3D point clouds are being used widely due to their reliability in presenting 3D objects and accurately localizing them. However, raw point clouds are unstructured and do not contain semantic information about the objects. Recently, dedicated deep neural networks have been proposed for the semantic segmentation of 3D point clouds. The focus has been put on the architecture of the network, while the performance of some networks, such as Kernel Point Convolution (KPConv), shows that the way data are presented at the input of the network is also important. Few prior works have studied the impact of using data preparation on the performance of deep neural networks. Therefore, our goal was to address this issue. We propose two novel data preparation methods that are compatible with typical density variations in outdoor 3D LiDAR point clouds. We also investigated two already existing data preparation methods to show their impact on deep neural networks. We compared the four methods with a baseline method based on point cloud partitioning in PointNet++. We experimented with two deep neural networks: PointNet++ and KPConv. The results showed that using any of the proposed data preparation methods improved the performance of both networks by a tangible margin compared to the baseline. The two proposed novel data preparation methods achieved the best results among the investigated methods for both networks. We noticed that, for datasets containing many classes with widely varying sizes, the KNN-based data preparation offered superior performance compared to the Fixed Radius (FR) method. Moreover, this research allowed identifying guidelines to select meaningful downsampling and partitioning of large-scale outdoor 3D LiDAR point clouds at the input of deep neural networks.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».