The digital factory provides undoubtedly a great potential for future production systems in terms of efficiency and effectivity. A key aspect on the way to realize the digital copy of a real factory is the understanding of complex indoor environments on the basis of 3D data. In order to generate an accurate factory model including the major components, i.e. building parts, product assets and process details, the 3D data collected during digitalization can be processed with advanced methods of deep learning. In this work, we propose a fully Bayesian and an approximate Bayesian neural network for point cloud segmentation. This allows us to analyze how different ways of estimating uncertainty in these networks improve segmentation results on raw 3D point clouds. We achieve superior model performance for both, the Bayesian and the approximate Bayesian model compared to the frequentist one. This performance difference becomes even more striking when incorporating the networks' uncertainty in their predictions. For evaluation we use the scientific data set S3DIS as well as a data set, which was collected by the authors at a German automotive production plant. The methods proposed in this work lead to more accurate segmentation results and the incorporation of uncertainty information makes this approach especially applicable to safety critical applications.


翻译:数字工厂无疑为未来的生产系统提供了效率和效果方面的巨大潜力。实现一个实际工厂的数字副本的方法的一个关键方面是根据3D数据理解复杂的室内环境。为了产生一个精确的工厂模型,包括主要部件,即建筑部件、产品资产和工艺细节,数字化过程中收集的3D数据可以用先进的深层次学习方法处理。在这项工作中,我们建议建立一个完全的Bayesian和近似Bayesian神经网络,用于点云分割。这使我们能够分析如何以不同的方式估计这些网络的不确定性,改善原始的3D点云的分解结果。我们为Bayesian和近似Bayesian两种模型取得了优异于常见模型的性能。在将网络的不确定性纳入预测时,这种性能差异就更加明显了。在评估中,我们使用科学数据组S3DIS以及一套数据,这是由德国汽车生产厂的作者收集的。在这项工作中提出的方法导致更准确的分解结果,并且纳入不确定性信息使这一方法特别适用于关键的安全应用。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2020新书】概率机器学习,附212页pdf与slides
专知会员服务
108+阅读 · 2020年11月12日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
已删除
将门创投
9+阅读 · 2017年10月17日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
27+阅读 · 2020年12月24日
Clustered Object Detection in Aerial Images
Arxiv
5+阅读 · 2019年8月27日
Arxiv
12+阅读 · 2019年1月24日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
已删除
将门创投
9+阅读 · 2017年10月17日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员