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[AI学术] LEAP-NBV:面向基础模型的轻量级边缘主动感知与下一视角规划

发布于:2026-09-23 22:00 最后更新:2026-09-24 00:40
#AI #Edge Computing #Foundation Model

基础模型为自主系统提供了更强的感知能力,例如 Human Mesh Recovery (HMR) 能够输出目标的 3D 姿态与形状,帮助战术任务。然而,这类模型体积大、功耗高,难以在边缘平台实时运行,尤其在需要现场规划下一视角(NBV)的主动感知场景中,通信受限时无法将计算卸载到云端。

我们提出 LEAP-NBV,一个在边缘设备上运行的轻量级主动感知框架。首先,对一组大型 HMR 教师模型进行蒸馏,每个教师压缩为 32M 参数的学生模型,并使用离线网格目标进行训练。随后,将视觉编码器量化至 FP16,并在设备上测量其精度与延迟。

在遮挡感知的主动感知循环中,我们在同一留出基准上评估所有压缩配置,并将完整流水线部署到 NVIDIA Jetson Xavier NX。实验显示,蒸馏后学生模型在 Procrustes 对齐的每顶点平均位置误差 (PA‑MPVPE) 上比未蒸馏模型提升 6‑7 mm。选取边缘最优的压缩模型后,HMR 引擎推理时间约为 12 ms,整体闭环以 3.6 FPS、每帧 2.6 J 的能耗运行,实现了相较未压缩模型的 2.0 倍加速和 3.0 倍能耗降低,同时几乎保持下游任务质量。

点评:LEAP-NBV 通过蒸馏与量化在保持精度的前提下显著降低了计算与能耗,为边缘机器人在受限环境下实现实时主动感知提供了可行路径。

原文链接: https://arxiv.org/abs/2609.23974

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