Machine learning systems have been demonstrated to be highly effective in various fields, such as in vision tasks for autonomous driving. However, the deployment of these systems poses a significant challenge in terms of ensuring their reliability and safety in diverse and dynamic environments. Online Unsupervised Domain Adaptation (UDA) aims to address the issue of continuous domain changes that may occur during deployment, such as sudden weather changes. Although these methods possess a remarkable ability to adapt to unseen domains, they are hindered by the high computational cost associated with constant adaptation, making them unsuitable for real-world applications that demand real-time performance. In this work, we focus on the challenging task of semantic segmentation. We present a framework for real-time domain adaptation that utilizes novel strategies to enable online adaptation at a rate of over 29 FPS on a single GPU. We propose a clever partial backpropagation in conjunction with a lightweight domain-shift detector that identifies the need for adaptation, adapting appropriately domain-specific hyperparameters to enhance performance. To validate our proposed framework, we conduct experiments in various storm scenarios using different rain intensities and evaluate our results in different domain shifts, such as fog visibility, and using the SHIFT dataset. Our results demonstrate that our framework achieves an optimal trade-off between accuracy and speed, surpassing state-of-the-art results, while the introduced strategies enable it to run more than six times faster at a minimal performance loss. / Maskininlärningssystem har visat sig vara mycket effektiva inom olika områden, till exempel i datorseende uppgifter för autonom körning. Spridning av dessa system utgör dock en betydande utmaning när det gäller att säkerställa deras tillförlitlighet och säkerhet i olika och dynamiska miljöer. Online Unsupervised Domain Adaptation (UDA) syftar till att behandla problemet med kontinuerliga domänändringar som kan inträffas under systemets användning, till exempel plötsliga väderförändringar. Även om dessa metoder har en anmärkningsvärd förmåga att anpassa sig till okända domäner, hindras de av den höga beräkningskostnaden som är förknippad med ständig nöndvändighet för anpassning, vilket gör dem olämpliga för verkliga tillämpningar som kräver realtidsprestanda. I detta avhandling fokuserar vi på utmanande uppgiften semantisk segmentering. Vi presenterar ett system för domänanpassning i realtid som använder nya strategier för att möjliggöra onlineanpassning med en hastighet av över 29 FPS på en enda GPU. Vi föreslår en smart partiell backpropagation i kombination med en lätt domänförskjutningsdetektor som identifierar nãr anpassning egentligen behövs, vilket kan konfigureras av domänspecifika hyperparametrar på lämpligt sätt för att förbättra prestandan. För att validera vårt föreslagna system genomför vi experiment i olika stormscenarier med olika regnintensiteter och utvärderar våra resultat i olika domänförskjutningar, såsom dimmasynlighet, och med hjälp av SHIFT-datauppsättningen. Våra resultat visar att vårt system uppnår en optimal avvägning mellan noggrannhet och hastighet, och överträffar toppmoderna resultat, medan de introducerade strategierna gör det möjligt att köra mer än sex gånger snabbare med minimal prestandaförlust.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-326113 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Botet Colomer, Marc |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2023:63 |
Page generated in 0.0031 seconds