铁路语义分段的多上下文点云数据集和机器学习
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摘要:铁路场景的理解对于各种应用程序至关重要,包括自主火车,数字缠绕和基础设施变更监控。但是,后者的开发受到现有算法缺乏注释的数据集和局限性的限制。为了应对这一挑战,我们提出了铁路3D,这是铁路环境中语义细分的第一个综合数据集,并进行了比较分析。Rail3D涵盖了来自匈牙利,法国和比利时的三种不同的铁路环境,捕获了各种各样的铁路资产和条件。有超过2.88亿个注释点,Rail3D超过了大小和多样性的现有数据集,从而可以训练可概括的机器学习模型。我们进行了一个通用的分类,该分类使用了九个通用类(地面,植被,铁路,电线,信号,围栏,安装和建筑物),并评估了三种最先进模型的性能:KPCONV(内核点卷积),LightGBM和随机森林。最佳性能模型,一种经过的kPCONV,在联合(MIOU)上达到了平均值为86%。基于LightGBM的方法获得了71%的MIOU,但表现优于随机森林。这项研究将通过为3D语义细分提供全面的数据集和基准,从而使基础设施专家和铁路研究人员受益。数据和代码可公开用于法国和匈牙利,并根据用户反馈进行连续更新。

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