代码复现：SECOND pytorch版本 ①

最新推荐文章于 2025-06-06 15:16:21 发布

THE@JOKER

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分类专栏：无人驾驶文章标签：深度学习自动驾驶 pytorch

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本项目提供了一个基于PyTorch实现的稀疏卷积网络SECOND，用于3D目标检测，特别针对自动驾驶场景中的KITTI和NuScenes数据集。支持多GPU和混合精度训练。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

源码： https://github.com/traveller59/second.pytorch

“ Alpha”表示可能存在许多错误，配置格式可能会更改，spconv API可能会更改。

仅支持python 3.6 +，pytorch 1.0.0+。在Ubuntu 16.04 / 18.04 / Windows 10中进行了测试。我们只关注KITTI数据集。

News

2019-4-1：发布了SECOND V1.6.0 alpha：New Data
API，NuScenes支持，PointPillars支持，fp16和multi-gpu支持。
2019-3-21：SECOND V1.5.1（较小的改进和错误修复）发布了！
2019-1-20：SECOND V1.5发布！基于稀疏卷积的网络。

有关更多详细信息，请参见发行说明。
警告：您应在每次更新代码后重新运行信息生成。

KITTI验证集中的性能 (50/50 split)

car.fhd.config + 160 epochs (25 fps in 1080Ti):

Car AP@0.70, 0.70, 0.70:
bbox AP:90.77, 89.50, 80.80
bev  AP:90.28, 87.73, 79.67
3d   AP:88.84, 78.43, 76.88

car.fhd.config + 50 epochs + 超收敛 (6.5 hours) + (25 fps in 1080Ti):

Car AP@0.70, 0.70, 0.70:
bbox AP:90.78, 89.59, 88.42
bev  AP:90.12, 87.87, 86.77
3d   AP:88.62, 78.31, 76.62

car.fhd.onestage.config + 50 epochs + 超收敛 (6.5 hours) + (25 fps in 1080Ti):

Car AP@0.70, 0.70, 0.70:
bbox AP:97.65, 89.59, 88.72
bev  AP:90.38, 88.20, 86.98
3d   AP:89.16, 78.78, 77.41

NuScenes验证集中的性能（all.pp.config，NuScenes微型训练集，3517个样本，而非v1.0-mini）

car Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
62.90, 73.07, 76.77, 78.79
bicycle Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
0.00, 0.00, 0.00, 0.00
bus Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
9.53, 26.17, 38.01, 40.60
construction_vehicle Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
0.00, 0.00, 0.44, 1.43
motorcycle Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
9.25, 12.90, 13.69, 14.11
pedestrian Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
61.44, 62.61, 64.09, 66.35
traffic_cone Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
11.63, 13.14, 15.81, 21.22
trailer Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
0.80, 9.90, 17.61, 23.26
truck Nusc dist AP@0.5, 1.0, 2.0, 4.0
9.81, 21.40, 27.55, 30.34

安装

1. Clone code

git clone https://github.com/traveller59/second.pytorch.git
cd ./second.pytorch/second

2.安装依赖项python软件包

建议使用Anaconda软件包管理器。

conda install scikit-image scipy numba pillow matplotlib

pip install fire tensorboardX protobuf opencv-python

If you don’t have Anaconda:

pip install numba scikit-image scipy pillow

按照spconv中的说明安装spconv。

如果要以fp16混合精度进行训练（在RTX系列，Titan V / RTX和Tesla V100中训练得更快，但我只有1080Ti），则需要安装apex。

如果要使用NuScenes数据集，则需要安装nuscenes-devkit。

3.为numba设置cuda（将在1.6.0版中删除）

您需要为numba.cuda添加以下环境变量，您可以将它们添加到~/.bashrc中：

export NUMBAPRO_CUDA_DRIVER=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libcuda.so
export NUMBAPRO_NVVM=/usr/local/cuda/nvvm/lib64/libnvvm.so
export NUMBAPRO_LIBDEVICE=/usr/local/cuda/nvvm/libdevice

4.将second.pytorch/ 添加到PYTHONPATH

KITTI数据集准备

下载KITTI数据集并首先创建一些目录：

└── KITTI_DATASET_ROOT
       ├── training    <-- 7481 train data
       |   ├── image_2 <-- for visualization
       |   ├── calib
       |   ├── label_2
       |   ├── velodyne
       |   └── velodyne_reduced <-- empty directory
       └── testing     <-- 7580 test data
           ├── image_2 <-- for visualization
           ├── calib
           ├── velodyne
           └── velodyne_reduced <-- empty directory

Then run 数据生成：

python create_data.py kitti_data_prep--data_path=KITTI_DATASET_ROOT

NuScenes数据集暂不用。。。

修改配置文件

在配置文件中需要配置一些路径：

train_input_reader: {
  ...
  database_sampler {
    database_info_path: "/path/to/dataset_dbinfos_train.pkl"
    ...
  }
  dataset: {
    dataset_class_name: "DATASET_NAME"
    kitti_info_path: "/path/to/dataset_infos_train.pkl"
    kitti_root_path: "DATASET_ROOT"
  }
}
...
eval_input_reader: {
  ...
  dataset: {
    dataset_class_name: "DATASET_NAME"
    kitti_info_path: "/path/to/dataset_infos_val.pkl"
    kitti_root_path: "DATASET_ROOT"
  }
}

使用

训练

我建议使用script.py进行训练和评估。有关更多详细信息，请参见script.py。

使用单个GPU训练

python ./pytorch/train.py train --config_path=./configs/car.fhd.config --model_dir=/path/to/model_dir

使用多个GPU进行训练（需要测试，我只有一个GPU）

假设您有4个GPU，并希望使用3个GPU进行训练：

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0,1,3 python ./pytorch/train.py train --config_path=./configs/car.fhd.config --model_dir=/path/to/model_dir --multi_gpu=True

注意：配置文件中的batch_size和num_workers是每个GPU的，如果使用multi-gpu，它们将乘以GPU的数量。不要手动修改它们。

您需要在配置文件中修改总计步骤。例如，car.lite.config和单个GPU的50个epochs= 15500步，如果使用4个GPU，则需要将step和steps_per_eval除以4。

用fp16训练（混合精度）

修改配置文件，将enable_mixed_precision设置为true。

如果要训练新模型，请确保 "/path/to/model_dir"不存在。如果model_dir不存在，将创建一个新目录，否则将读取其中的checkpoints。
训练过程对于1080Ti默认使用batchsize = 6作为默认值，如果GPU的内存较少，则需要减小batchsize。
目前仅支持单GPU训练，但在单个1080Ti中训练模型仅需要20小时（165个epoch），并且仅需要50个epoch以达到78.3 AP，with super converge in car moderate 3D in Kitti validation dateset。

评估

python ./pytorch/train.py evaluate --config_path=./configs/car.fhd.config --model_dir=/path/to/model_dir --measure_time=True --batch_size=1

检测结果将作为result.pkl文件保存在model_dir / eval_results / step_xxx中，或者如果使用--pickle_result = False，则另存为官方KITTI标签格式。

预训练模型

您可以在Google云端硬盘中下载经过预训练的模型。 car_fhd模型对应于car.fhd.config。

请注意，此预训练模型在稀疏卷积错误修复之前进行了训练，因此评估结果可能会稍差一些。

Docker（不建议使用。由于网络问题，我无法推送Docker。）

您可以使用prebuilt docker进行测试：

docker pull scrin/second-pytorch

Then run:

nvidia-docker run -it --rm -v /media/yy/960evo/datasets/:/root/data -v $HOME/pretrained_models:/root/model --ipc=host second-pytorch:latest
python ./pytorch/train.py evaluate --config_path=./configs/car.config --model_dir=/root/model/car