論文の概要: Probabilistic Rainfall Estimation from Automotive Lidar
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.11467v1
- Date: Fri, 23 Apr 2021 08:35:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-26 13:10:24.999779
- Title: Probabilistic Rainfall Estimation from Automotive Lidar
- Title(参考訳): 自動車ライダーからの確率的降雨推定
- Authors: Robin Karlsson, David Robert Wong, Kazunari Kawabata, Simon Thompson,
Naoki Sakai
- Abstract要約: 本研究は,自動車のライダーポイント雲列から降雨率を推定する確率的階層ベイズモデルを提案する。
その結果,ディドロメータの測定解像度に匹敵する予測精度と,不確実性推定の健全性と有用性を示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.0499611180329804
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robust sensing and perception in adverse weather conditions remains one of
the biggest challenges for realizing reliable autonomous vehicle mobility
services. Prior work has established that rainfall rate is a useful measure for
adversity of atmospheric weather conditions. This work presents a probabilistic
hierarchical Bayesian model that infers rainfall rate from automotive lidar
point cloud sequences with high accuracy and reliability. The model is a
hierarchical mixture of expert model, or a probabilistic decision tree, with
gating and expert nodes consisting of variational logistic and linear
regression models. Experimental data used to train and evaluate the model is
collected in a large-scale rainfall experiment facility from both stationary
and moving vehicle platforms. The results show prediction accuracy comparable
to the measurement resolution of a disdrometer, and the soundness and
usefulness of the uncertainty estimation. The model achieves RMSE 2.42 mm/h
after filtering out uncertain predictions. The error is comparable to the mean
rainfall rate change of 3.5 mm/h between measurements. Model parameter studies
show how predictive performance changes with tree depth, sampling duration, and
crop box dimension. A second experiment demonstrate the predictability of
higher rainfall above 300 mm/h using a different lidar sensor, demonstrating
sensor independence.
- Abstract(参考訳): 悪天候下でのロバストなセンシングと認識は、信頼できる自動運転車の移動サービスを実現する上での最大の課題の1つだ。
先行研究により、降雨速度は気象条件の逆行性にとって有用な指標であると判明した。
本研究では,自動車ライダー点雲列から降雨速度を高精度かつ信頼性で推定する確率的階層型ベイズモデルを提案する。
このモデルは、確率的決定木(probabilistic decision tree)と、変分ロジスティックおよび線形回帰モデルからなるゲーティングとエキスパートノードの階層的な混合である。
静止および移動車両プラットフォームからの大規模な降雨実験施設において,モデルを訓練し,評価するための実験データを収集した。
その結果,ディドロメータの測定精度に匹敵する予測精度,不確実性推定の健全性と有用性が得られた。
このモデルは不確定な予測をフィルタリングした後、rmse 2.42 mm/hを達成する。
この誤差は、測定値の間の平均降雨速度変化3.5mm/hに匹敵する。
モデルパラメーター研究は、樹木の深さ、サンプリング期間、作物箱寸法による予測性能の変化を示す。
2つ目の実験は、異なるlidarセンサーを用いて300mm/h以上の降雨の予測可能性を示し、センサの独立性を示している。
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