1. 基本概念

相比于視覺間接地獲取3D信息，激光雷達可以直接獲取目標及場景的3D信息，但是激光雷達不能獲取紋理、顏色等特征，因此激光雷達和相機是互補的

調頻連續波是毫米波雷達測距的原理。

隨著自動駕駛級別的提高，對于激光雷達的需求也逐漸提高。

激光雷達不僅可以做到多視圖融合，還能進行多傳感器融合(此時是一個狀態估計問題，將不同傳感器的感知結果看成是觀測)。

2. 點云數據庫

隨著工業界落地需求的增加，數據集的規模也越來越大。

3. 物體檢測算法

3.1點視圖

PointNet直接處理無序點云，因此在最后需要借助一個操作(例如max_poolingaverage_pooling)來消除最終的結果與點云輸入順序間的關聯

PointNet++逐層提取特征擴大感受野。PointNet++可以將聚類結果作為候選框生成的依據：對聚類結果中的每個點關聯一組錨框，并且進行分類與回歸的操作(類似RPN網絡)

Point-RCNN通過前景分割的方式來避免耗時的聚類過程，但是也會存在較為耗時的全局搜索過程。

3D-SSD通過改進聚類的質量，直接在聚類結果上生成候選框。

3.2俯視圖

VoxelNet通過將三維空間劃分成體素，并在每個體素內進行特征提取，形成四維張量(D, H, W, C)。

利用3D-CNN對四維張量進行特征提取，并將高度方向上壓縮為1D，得到三維張量(H', W', C')。最后，利用2D視覺感知算法進行檢測任務。

VoxelNet在劃分體素時，由于點云是稀疏的，會導致大量體素是空白的，這樣在進行3D卷積時會造成很多無效計算。

SECOND采用稀疏卷積避免空白體素區域的無效計算

PIXOR將高度方向劃分為H個等級，如果有點云落在某個格子里，此處的Occupancy為1，且Intensity為格子里點云強度的均值。

AFDet經過輕量級的點云特征提取，首先將點云體素化，并且每個體素的特征為點云反射強度的均值，再用稀疏3D卷積進行特征提取。這樣，可以將四維張量變為偽圖像的三維張量。

AFDet中的自校準卷積其實就是對三維張量施加了注意力機制。

AFDet與CenterNet比較類似：先預測中心點的objectiveness，然后結合z軸方向的預測，可以得到物體在三維坐標系中的位置；接著預測物體框的大小和朝向，以及物體中心點的偏移；同時，會加入物體框的IOU置信度預測(衡量框的質量好壞，因為中心點objectiveness不包含框質量的信息)和關鍵點預測

點視圖的精度一般較高，因為沒有量化損失

俯視圖可以并行優化，一般速度較快

3.3 前視圖

前視圖雖然是網格結構，但是編碼了三維空間信息，因此需要設計額外的操作來提取空間信息。

采用普通卷積提取特征，會損失空間信息

Meta-Kernel是動態變化的：1）對于同一樣本的不同位置是不同的；2）對于不同樣本相同位置也是不同的。普通卷積對于不同樣本的相同位置都是一樣的。因此，Meta-Kernel可以看作是對樣本和位置的一種注意力機制。

3.4 多視圖融合

Voxel特征可看作粗粒度的特征，而點特征可看作細粒度特征

每個Pillar內部采用PointNet進行特征提取，并采用MaxPooling將同一個Pillar內部多個點的特征壓縮成一個全局特征，從而形成偽圖像

當預測的角度與真實的角度相差180°時，Δθ的損失值一樣，因此加入L_dir彌補這一缺點，但是權重要小一點。

粗粒度與細粒度特征的融合

對候選框中的稀疏點集進行擴展

將3D proposal分別向bevfront viewimage上投影

在俯視圖上通過自車運動的補償，融合多幀信息進行檢測(可以將多幀圖像拼接在一起送入檢測網絡提取特征，并進行檢測)