AVD2 – 清华联合复旦等机构推出的自动驾驶事故视频理解与生成框架

AVD2是什么

AVD2（Accident Video Diffusion for Accident Video Description）是清华大学联合香港科技大学、吉林大学、南京理工大学、北京理工大学、复旦大学等机构推出的，用在自动驾驶事故视频理解的创新框架。基于生成与详细自然语言描述和推理对齐的事故视频，显著提升对复杂事故场景的理解能力。AVD2结合视频生成和事故分析系统，能生成包含事故描述、原因分析和预防措施的高质量视频内容。基于AVD2，研究者们创建了EMM-AU（Enhanced Multi-Modal Accident Video Understanding）数据集，为事故分析和预防提供强大的数据支持。实验结果表明，AVD2在自动评估指标和人工评估中均表现出色，为自动驾驶的安全性和可靠性树立新的基准。

AVD2的主要功能

• 事故视频生成：基于先进的视频生成技术，生成与事故描述、原因分析和预防措施对齐的高质量事故视频。
• 事故原因分析：提供事故发生的详细原因，帮助理解事故的复杂性。
• 预防措施建议：基于事故分析，提出有效的预防措施，减少类似事故的发生。
• 数据集增强：基于生成新的事故视频，扩展和丰富事故视频数据集（如EMM-AU），为自动驾驶的安全性研究提供更强大的数据支持。
• 视频理解与推理：结合自然语言处理和计算机视觉技术，生成与事故视频相关的描述和推理，提升事故场景的解释能力。

AVD2的技术原理

• 视频生成技术：用Open-Sora 1.2等先进的文本到视频生成模型，细调（fine-tuning）预训练模型，生成与事故描述对齐的高质量视频。结合超分辨率技术（如Real-ESRGAN）提升视频质量，确保生成的视频具有高清晰度和细节。
• 视频理解与描述生成：基于ADAPT（Action-aware Driving Caption Transformer）框架，结合Swin Transformer和BERT架构，实现对事故视频的视觉特征和文本特征的深度融合。自批判序列训练（SCST）优化描述生成过程，基于强化学习机制，让生成的描述更符合人类评估的质量标准。
• 事故分析与推理：基于自然语言处理技术，将事故视频的视觉内容转化为详细的自然语言描述，包括事故原因和预防措施。结合事故视频和文本描述，生成与事故场景对齐的推理结果，帮助自动驾驶系统理解和应对复杂事故场景。
• 数据集增强与评估：用生成的事故视频扩展数据集，为自动驾驶事故分析提供更丰富的训练数据。基于自动化评估指标（如BLEU、METEOR、CIDEr）和人工评估，验证生成视频和描述的质量。

AVD2的项目地址

• 项目官网：https://an-answer-tree.github.io/
• GitHub仓库：https://github.com/An-Answer-tree/AVD2
• arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2502.14801

AVD2的应用场景

• 自动驾驶研发工程师：用于开发和优化自动驾驶系统，分析事故场景，改进算法和模型。
• 交通管理部门：帮助制定交通规则和安全政策，优化道路设计，预防事故。
• 汽车制造商：在车辆安全系统的设计和测试中应用，提升车辆的安全性能。
• 研究人员和学者：在自动驾驶和交通安全领域的研究中使用，探索新的技术和方法。
• 自动驾驶测试人员：测试自动驾驶系统的事故处理能力，验证系统的可靠性和安全性。