論文の概要: mmIR: Frequency-Space Inverse Rendering for 3D Millimeter-Wave Radar ADC Synthesis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.28913v1
- Date: Fri, 28 Aug 2026 22:21:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:30.784599
- Title: mmIR: Frequency-Space Inverse Rendering for 3D Millimeter-Wave Radar ADC Synthesis
- Title(参考訳): mmIR:3次元ミリ波レーダADC合成のための周波数空間逆レンダリング
- Abstract要約: 我々は,高分解能な3次元レーダデータを合成するために,高密度仮想開口からの実撮と再レンダリングを行う物理モデルに適合する,オープンソースの微分可能周波数変調型連続波レーダmmIRを提案する。
レーダー分解能は幾何を直接復元するには大きすぎるため、mmIRはLiDARから派生したメッシュを幾何学的な足場としてLiDAR支援逆レンダリングを行う。
7つの屋外および6つの屋内ColoRadarシーンにおいて、mmIRは、Sionna-RTの0.307に対して、レンジアジマスマップのパーソン相関平均0.914を達成する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.777328493392762
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: High-resolution 3D radar data is scarce. Commodity mmWave sensors use small antenna arrays that limit angular resolution to several degrees, and existing datasets provide only 2D range-azimuth maps or sparse point clouds rather than raw analog-to-digital converter (ADC) signals. Hardware scaling is expensive, synthetic-aperture scanning is impractical at fleet scale, and learned synthesis methods are bottlenecked by the very data shortage they aim to address. We present mmIR, an open-source differentiable frequency-modulated continuous-wave (FMCW) radar inverse renderer that fits a physics-based forward model to real captures and re-renders from dense virtual apertures to synthesize high-resolution 3D radar data. Because radar resolution is too coarse to recover geometry directly, mmIR performs LiDAR-assisted inverse rendering: using LiDAR-derived meshes as a geometric scaffold, mmIR optimizes per-vertex International Telecommunication Union (ITU) physics materials, vertex normals, and antenna beam patterns through end-to-end automatic differentiation of a phase-coherent multiple-input multiple-output (MIMO) forward model with multi-bounce propagation, polarization, and free-space diffraction. On seven outdoor and six indoor ColoRadar scenes, mmIR achieves 0.914 mean Pearson correlation on range-azimuth maps versus 0.307 for Sionna-RT. Scenes trained on a cascaded imaging radar transfer to a co-located single-chip radar without re-training (0.554 correlation), and dense virtual arrays (100x100 elements) produce single-frame 3D occupancy validated against LiDAR. Project page: https://mmwave-inverse-rendering.github.io/
- Abstract(参考訳): 高解像度の3Dレーダデータはほとんどありません。
コモディティmmWaveセンサーは、角分解能を数度に制限する小さなアンテナアレイを使用し、既存のデータセットは、アナログ・デジタルコンバータ(ADC)信号ではなく、2Dレンジアジマスマップまたはスパースポイントクラウドのみを提供する。
ハードウェアのスケーリングは高価で、合成開口スキャンは艦隊規模では実用的ではない。
我々は,高分解能な3次元レーダデータを合成するために,高精細な仮想開口からの実撮と再レンダリングに物理モデルに適合する,オープンソース微分可能周波数変調連続波(FMCW)レーダ逆レンダmmIRを提案する。
レーダー分解能は幾何的な足場としてLiDAR由来のメッシュを使用することで、位相コヒーレントな多重入出力マルチアウトプット(MIMO)フォワードモデルのエンド・ツー・エンド・エンド自動微分により、MIRは頂点ごとの国際通信連合(ITU)物理材料、頂点正規化、アンテナビームパターンを最適化する。
7つの屋外および6つの屋内ColoRadarシーンにおいて、mmIRは、Sionna-RTの0.307に対して、レンジアジマスマップのパーソン相関平均0.914を達成する。
ケースケードイメージングレーダでトレーニングされたシーンは、再トレーニング(0.554の相関関係)なしで、同一位置の単一チップレーダに転送され、密集した仮想アレイ(100×100の要素)は、LiDARに対して1フレームの3D占有力を生成する。
プロジェクトページ: https://mmwave-inverse-rendering.github.io/
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