自动驾驶框架 UniAD环境部署

感谢大佬们的开源工作 UniAD-github地址-YYDS
更多bev算法部署参考
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统一自动驾驶框架 (UniAD) ，第一个将全栈驾驶任务整合到一个深度神经网络中的框架，并可以发挥每个子任务以及各个模块的优势，以执行安全的规划。

细节可参考UniAD-源论文地址

1 环境配置

基础环境ubuntu-20.04、cuda-11.3、torch-1.10.0、python3.8
建议小白和不想折腾的童鞋直接抄作业, 不要只抄90分，都抄了,为啥不直接抄100分, 不要不好意思^_^
配环境和运行报错可以先看1.2小节错误汇总

1.1 环境安装

ubuntu 下 显卡驱动-cuda-cudnn-conda-TensorRT 安装及其配置参考链接

mmcv-full==1.3.16-1.7.2whl下载
 mmcv-full==1.4.7-1.7.2whl下载

python 复制代码

# 1 创建虚拟环境
conda create -n uniAD python=3.8 -y
# 2 激活虚拟环境
conda activate uniAD

# 3 安装 torch、torchvision、torchaudio
## 安装torch1.11.0以下版本的,不然运行uniAD会报错, 详情见1.2小节
pip install torch==1.10.0+cu113 torchvision==0.11.0+cu113 torchaudio==0.10.0 --extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu113

# 4 安装mmcv-full、mmdet、mmsegmentation
## 4.1 安装mmcv-full，pip在线安装耗时久,建议按4.2采用离线安装 
pip install mmcv-full==1.4.0

## 4.2 离线安装mmcv-full 本节开头有mmcv-full==1.3.16-1.7.2whl下载地址，找到1.4.0进行下载后安装， 注意python版本
pip install mmcv_full-1.4.0-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl


## 4.3 安装mmdet、mmsegmentation
pip install mmdet==2.14.0 mmsegmentation==0.14.1

# 5 安装scipy、scikit-image
pip install scipy==1.8.0 scikit-image==0.20.0

# 6 下载UniAD
## 6.1
git clone https://github.com/OpenDriveLab/UniAD.git
## 6.2 国内可使用魔法下载
git clone https://mirror.ghproxy.com/https://github.com/OpenDriveLab/UniAD.git

# 7 下载mmdetection3d
## 7.1 进入UniAD目录
cd UniAD
## 7.2 UniAD目录下， 下载mmdetection3d-v0.17.1版本
## 下载失败可加魔法https://mirror.ghproxy.com/， 格式如6.2
git clone https://github.com/open-mmlab/mmdetection3d.git -b v0.17.1

## 7.3 进入安装
cd mmdetection3d
## 7.4 安装mmdetection3d, 耗时比较久
pip install -v -e .

# 8 安装UniAD其他依赖
## 8.1  进入UniAD目录， 因为刚刚在mmdetection3d目录直接cd ..即可
cd ..
## 8.2 安装UniAD依赖
pip install -r requirements.txt

# 9 更新其他依赖
pip install numpy==1.23.4 yapf==0.40.1
## 更新numpy版本可能会报错与mmdetection3d冲突，可忽略该错误

1.2 错误汇总

python 复制代码

# 1 报错 1 fatal error: THC/THC.h: No such file or directory
 mmdet3d/ops/ball_query/src/ball_query.cpp:4:10: fatal error: THC/THC.h: No such file or directory 4 | #include <THC/THC.h>
# 报错的原因是THC方法目前在最新版本的 Pytorch 中已被弃用，并被 ATen API 取代，因此在高版本的Pytorch（版本在1.11.0及以上）编译安装mmdet3d的时候就会遇到无法找到THC/THC.h的报错。
# 修改方法1：
将#include <THC/THC.h>全部替换成下面2句即可, 使用vscode全局搜索
#include <ATen/cuda/CUDAContext.h> 
#include <ATen/cuda/CUDAEvent.h>

# 修改方法2 ：安装小于torch1.11.0即可, 本人使用的方法2, 方法1请自行验证
安装torch=1.10.0即可

# 2 报错2 docker环境中：ImportError: libGL.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
# 安装ffmpeg即可
apt-get install ffmpeg -y

# 3 报错3 ModuleNotFoundError: No module named 'numpy.typing'
# 解决方法：更改numpy版本                    
pip install numpy==1.23.4

# 4 报错4 TypeError: FormatCode() got an unexpected keyword argument 'verify'
# 更新yapf版本即可
pip install yapf==0.40.1

# 5 报错5 FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'data/nuscenes/maps/expansion/boston-seaport.json'
重新去nuscenes官网下载Map expansion即可,然后解压放入/nuscenes/maps/目录下

# 6 报错6 OSError: ckpts/bevformer_r101_dcn_24ep.pth is not a checkpoint file
官方github-安装教程中下载权重即可

# 7 报错7 FileNotFoundError: img file does not exist: data/nuscenes/./data/nuscenes/samples/CAM_FRONT/n015-2018-11-21-19-38-26+0800__CAM_FRONT__1542800382862460.jpg
## 解决方法：路径不对，修改如下
projects/mmdet3d_plugin/datasets/pipelines/loading.py 48行注释掉

# 8 报错8 RuntimeError: CUDA out of memory. Tried to allocate 2.12 GiB (GPU 0; 47.49 GiB total capacity; 39.66 GiB already allocated; 1.94 GiB free; 41.65 GiB reserved in total by PyTorch)
# 训练到第2个周期，显存爆了，48G不够用, 
# 解决方法：老板加钱, 贫民就别折磨自己了

# 9 报错9 运行代码时报错ModuleNotFoundError: No module named 'projects'
# 解决方法：同一个终端中先运行下面代码, 然后重新执行你需要运行的代码
export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:"./"

import sys
sys.path.append("./")

2 数据集准备

准备数据参考

准备权重参考

2.1 生成数据集

pkl文件可以在准备数据参考链接自己下载，也可以直接运行脚本生成pkl文件。

nuscenes-mini数据集官方下载参考Fast-BEV代码复现实践第2.1节下载数据集篇

nuscenes-mini百度网盘下载地址, 下载后直接解压即可使用

python 复制代码

# 1 官方直接提供数据集nuscenes.pkl文件下载
cd UniAD/data
mkdir infos && cd infos
# train_infos
wget https://github.com/OpenDriveLab/UniAD/releases/download/v1.0/nuscenes_infos_temporal_train.pkl 
 # val_infos
wget https://github.com/OpenDriveLab/UniAD/releases/download/v1.0/nuscenes_infos_temporal_val.pkl 

# 2 使用nuscenes数据集生成pkl文件
./tools/uniad_create_data.sh

# 本人使用nuscenes-mini生成pkl文件
python tools/create_data.py nuscenes --root-path ./data/nuscenes --out-dir ./data/infos --extra-tag nuscenes --version v1.0-mini --canbus ./data/nuscenes

# 3 准备motion_anchor
cd UniAD/data
mkdir others && cd others
wget https://github.com/OpenDriveLab/UniAD/releases/download/v1.0/motion_anchor_infos_mode6.pkl

2.2 下载权重

python 复制代码

# 代理https://mirror.ghproxy.com/
# 1. 创建ckpts目录
mkdir ckpts && cd ckpts

# 2. 下载预训练权重
# Also the initial state of training stage1 model
wget https://github.com/zhiqi-li/storage/releases/download/v1.0/bevformer_r101_dcn_24ep.pth

# 3. Pretrained weights of stage1 model (perception part of UniAD)
wget https://github.com/OpenDriveLab/UniAD/releases/download/v1.0/uniad_base_track_map.pth

# 4. Pretrained weights of stage2 model (fully functional UniAD)
wget https://github.com/OpenDriveLab/UniAD/releases/download/v1.0.1/uniad_base_e2e.pth

2.3 数据集、权重目录结构

nuscenes-mini生成的数据目录data如下, 权重目录ckpts如下

nuscenes-full全部数据集可能生成目录结构与下不同, 可参考准备数据参考

python 复制代码

UniAD
├── projects/
├── tools/
├── ckpts/
│   ├── bevformer_r101_dcn_24ep.pth
│   ├── uniad_base_track_map.pth
│   ├── uniad_base_e2e.pth
data
├── infos
│   ├── nuscenes_infos_temporal_train.pkl
│   ├── nuscenes_infos_temporal_train_mono3d.coco.json
│   ├── nuscenes_infos_temporal_val.pkl
│   └── nuscenes_infos_temporal_val_mono3d.coco.json
├── nuscenes
│   ├── can_bus
│   ├── maps
│   ├── samples
│   ├── sweeps
│   ├── v1.0-mini
├──  others
│   └── motion_anchor_infos_mode6.pkl
├── ...

3 运行

python 复制代码

# 1 修改配置
## 测试环境是否正常时，由于该模型占用显存比较大，先把/projects/configs/stage1_track_map/base_track_map.py与./projects/configs/stage2_e2e/base_e2e.py中的samples_per_gpu与workers_per_gpu两个参数设为1进行测试
samples_per_gpu=1
workers_per_gpu=1
## 正常训练时, 可以根据显存大小进行调整, 逐渐增大, 直到显存拉满 

# 2 训练
## 2.1 脚本运行 
### 脚本命令最后的1指使用了1个gpu，因为本人的只有一张卡, 所以给1
./tools/uniad_dist_train.sh ./projects/configs/stage1_track_map/base_track_map.py 1

## 2.2 不适用脚本
python ./tools/train.py ./projects/configs/stage1_track_map/base_track_map.py  --gpus 1
## 训练完成生成结果保存到./work_dirs目录下

# 3 验证
./tools/uniad_dist_eval.sh ./projects/configs/stage1_track_map/base_track_map.py /PATH/TO/YOUR/CKPT.pth N_GPUS

# 第一阶段, 不带轨迹
./tools/uniad_dist_eval.sh ./projects/configs/stage1_track_map/base_track_map.py ./ckpts/uniad_base_track_map.pth 1
## KeyError: 'traj'1阶段运行可视化有bug, 没有traj这个参数, 直接进行2阶段可视化

# 第二阶段， 带轨迹
./tools/uniad_dist_eval.sh ./projects/configs/stage2_e2e/base_e2e.py ./ckpts/uniad_base_e2e.pth 1
## 运行后生成结果默认保存到output与test目录下，可视化结果需要output目录下results.pkl文件

# 4 可视化
## 采用2阶段的生成results.pkl的结果进行可视化
./tools/analysis_tools/visualize/run.py --predroot output/results.pkl --out_folder ./vis-dir --demo_video test_demo.avi --project_to_cam True
# 运行完成后生成可视化结果保存./vis-dir目录, 显示如下

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