論文の概要: RowDetr: End-to-End Row Detection Using Polynomials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.10525v2
- Date: Fri, 07 Mar 2025 00:00:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-10 15:01:10.318803
- Title: RowDetr: End-to-End Row Detection Using Polynomials
- Title（参考訳）: RowDetr:ポリノミアルを用いたエンドツーエンドのロウ検出
- Authors: Rahul Harsha Cheppally, Ajay Sharda,
- Abstract要約: 堅牢で効率的な行検出のために、新しいエンドツーエンドニューラルネットワークアーキテクチャであるRowDetrが導入されている。
約6900枚の画像からなる新しいデータセットがキュレーションされ、さまざまな現実世界の農業条件を捉えている。
重要なイノベーションはPolyLossである。これは、ノイズや不完全なラベルが存在する場合でも、学習を強化するために設計された新しいエネルギーベースの損失関数である。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6278186810520364
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Crop row detection is essential for enabling autonomous navigation in GPS-denied environments, such as under-canopy agricultural settings. Traditional methods often struggle with occlusions, variable lighting conditions, and the structural variability of crop rows. To address these challenges, RowDetr, a novel end-to-end neural network architecture, is introduced for robust and efficient row detection. A new dataset of approximately 6,900 images is curated, capturing a diverse range of real-world agricultural conditions, including occluded rows, uneven terrain, and varying crop densities. Unlike previous approaches, RowDetr leverages smooth polynomial functions to precisely delineate crop boundaries in the image space, ensuring a more structured and interpretable representation of row geometry. A key innovation of this approach is PolyOptLoss, a novel energy-based loss function designed to enhance learning robustness, even in the presence of noisy or imperfect labels. This loss function significantly improves model stability and generalization by optimizing polynomial curve fitting directly in image space. Extensive experiments demonstrate that RowDetr significantly outperforms existing frameworks, including Agronav and RowColAttention, across key performance metrics. Additionally, RowDetr achieves a sixfold speedup over Agronav, making it highly suitable for real-time deployment on resource-constrained edge devices. To facilitate better comparisons across future studies, lane detection metrics from autonomous driving research are adapted, providing a more standardized and meaningful evaluation framework for crop row detection. This work establishes a new benchmark in under-canopy
- Abstract（参考訳）: 作物の列検出は、不毛の農業環境など、GPSを付加した環境での自律的なナビゲーションを可能にするために不可欠である。
伝統的手法は、しばしばオクルージョン、変光条件、および作物の列の構造的変動に苦しむ。
これらの課題に対処するため、新しいエンドツーエンドニューラルネットワークアーキテクチャであるRowDetrが、堅牢で効率的な行検出のために導入された。
約6900枚の画像からなる新しいデータセットがキュレーションされ、ブロックされた行、不均一な地形、さまざまな作物の密度を含む、さまざまな現実世界の農業状況が収集される。
以前のアプローチとは異なり、RowDetrはスムーズな多項式関数を利用して、画像空間における作物の境界を正確に定義し、より構造化され解釈可能な行幾何学の表現を保証する。
このアプローチの重要な革新はPolyOptLossである。これは、ノイズや不完全なラベルが存在する場合でも、学習の堅牢性を高めるために設計された、新しいエネルギーベースの損失関数である。
この損失関数は、画像空間に直接収まる多項式曲線を最適化することにより、モデルの安定性と一般化を著しく改善する。
大規模な実験によると、RowDetrはAgronavやRowColAttentionなど、主要なパフォーマンス指標で、既存のフレームワークを著しく上回っている。
さらにRowDetrは、Agronavの6倍のスピードアップを実現し、リソース制約のあるエッジデバイスへのリアルタイムデプロイメントに非常に適している。
将来の研究間でのより良い比較を容易にするために、自律運転研究からの車線検出メトリクスが適応され、より標準化され意味のあるクロップ行検出フレームワークを提供する。
この研究は、アンダーキャノピーで新しいベンチマークを確立する
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