OpenPCDet for Pytorch [终止随版本演进]
概述
OpenPCDet 是一个基于 LiDAR 的 3D 物体检测套件,包含PointPillar、PointRCNN、CenterPoint等多种自动驾驶模型。本仓库对 OpenPCDet 中的部分模型进行了NPU设备的适配。
- 参考实现:
https://github.com/open-mmlab/OpenPCDet.git
commit_id=255db8f02a8bd07211d2c91f54602d63c4c93356
- 适配昇腾AI处理器的实现:
url=https://gitcode.com/Ascend/DrivingSDK.git
code_path=model_examples/CenterPoint
模型适配情况
| 支持模型 | 支持数据集 |
|---|---|
| Centerpoint | Nuscenes |
| Centerpoint3d | Nuscenes |
Centerpoint
准备环境
安装昇腾环境
请参考昇腾社区中《Pytorch框架训练环境准备》文档搭建昇腾环境。本仓已支持表1中软件版本。
表 1 昇腾软件版本支持表
| 软件类型 | 首次支持版本 |
|---|---|
| FrameworkPTAdapter | 6.0.0 |
| CANN | 8.0.0 |
安装模型环境
表 2 版本支持表
| Torch_Version | 三方库依赖版本 |
|---|---|
| PyTorch 2.1.0 | torchvision 0.16.0 |
0. 使用patch文件
git clone https://github.com/open-mmlab/OpenPCDet.git
cd OpenPCDet
git checkout 255db8f02a8bd07211d2c91f54602d63c4c93356
cp -f ../OpenPCDet_npu.patch .
git apply --reject OpenPCDet_npu.patch
cp -rf ../test tools/
1. 基本环境准备
在应用过patch的模型源码包所在目录下执行相应命令,安装模型需要的依赖
pip install -r requirements.txt && cd ../ # PyTorch 2.1版本
2. 手动编译安装cumm和spconv
在开始安装前,确保系统已安装GCC 7.5.0
2.1 前置依赖安装
执行以下命令,安装前置依赖pccm==0.3.4,ccimport==0.3.7
pip install pccm==0.3.4
pip install ccimport==0.3.7
2.2 编译安装cumm
执行以下命令编译安装cumm
git clone https://github.com/FindDefinition/cumm.git -b v0.2.9
export CUMM_CUDA_VERSION=""
export CUMM_DISABLE_JIT="1"
cd ./cumm/
python setup.py bdist_wheel
cd ../ && pip install cumm/dist/cumm-*.whl
【注意】安装完毕后建议运行以下命令,如无报错,证明安装无误,可继续安装流程
python -c "import cumm"
2.3 编译安装spconv
-
执行以下命令,拉取spconv源码用于本地编译
git clone https://github.com/traveller59/spconv.git -b v2.1.25 -
执行以下命令,删除冗余文件
rm -rf spconv/spconv/core_cc/csrc/sparse/all/ops1d.pyi rm -rf spconv/spconv/core_cc/csrc/sparse/all/ops2d.pyi rm -rf spconv/spconv/core_cc/csrc/sparse/all/ops3d.pyi rm -rf spconv/spconv/core_cc/csrc/sparse/all/ops4d.pyi rm -rf spconv/spconv/core_cc/cumm/tools/ rm -rf spconv/pyproject.toml -
执行以下命令,替换spconv三方库中的文件内容
/bin/cp -rf OpenPCDet/third_party_patches/spconv_patches/spconv/core_cc/csrc/sparse/all/__init__.pyi spconv/spconv/core_cc/csrc/sparse/all/__init__.pyi -
将spconv/spconv/pytorch/ops.py文件第32行代码进行调整 将代码
if hasattr(_ext, "cumm"):调整为
if 0: -
注释spconv/spconv/utils/__init__.py文件第26-30行代码
if not CPU_ONLY_BUILD: from spconv.core_cc.csrc.sparse.all.ops1d import Point2Voxel as Point2VoxelGPU1d from spconv.core_cc.csrc.sparse.all.ops2d import Point2Voxel as Point2VoxelGPU2d from spconv.core_cc.csrc.sparse.all.ops3d import Point2Voxel as Point2VoxelGPU3d from spconv.core_cc.csrc.sparse.all.ops4d import Point2Voxel as Point2VoxelGPU4d -
执行以下命令编译安装spconv
export SPCONV_DISABLE_JIT="1" cd ./spconv/ python setup.py bdist_wheel cd ../ && pip install spconv/dist/spconv-*.whl【注意】安装完毕后建议运行以下命令,如无报错,证明安装无误,可继续安装流程
python -c "import spconv"
2.4 编译安装Driving SDK
参考Driving SDK官方gitcode仓README安装编译构建并安装Driving SDK包:参考链接
【注意】安装完毕后建议运行以下命令,如无报错,证明安装无误,可继续安装流程
python -c "import mx_driving"
2.5 编译安装OpenPCDet
执行以下命令,应用过patch的模型根目录编译安装OpenPCDet
cd ./OpenPCDet/
python setup.py develop
准备数据集
-
下载nuScenes数据集,请自行前往nuScenes官方网站下载3D目标检测数据集
-
下载解压的nuScenes数据集,并按照如下方式组织:
OpenPCDet ├── data │ ├── nuscenes │ │ │── v1.0-trainval │ │ │ │── samples │ │ │ │── sweeps │ │ │ │── maps │ │ │ │── v1.0-trainval ├── pcdet ├── tools -
安装数据处理相关依赖
pip install nuscenes-devkit==1.0.5 pip install av2==0.2.1 pip install kornia==0.5.8 pip install opencv-python-headless --force-reinstall -
进入应用过patch文件的OpenPCDet的根目录, 执行数据预处理脚本,生成序列化数据集
cd ./OpenPCDet/ python -m pcdet.datasets.nuscenes.nuscenes_dataset --func create_nuscenes_infos --cfg_file tools/cfgs/dataset_configs/nuscenes_dataset.yaml --version v1.0-trainval
模型训练
-
进入应用过patch文件的OpenPCDet的根目录。
cd ./OpenPCDet/ -
numpy版本降级为1.23.5 执行以下命令,将numpy版本降级为1.23.5,过高的numpy版本会导致代码中numpy部分被废弃用法不可用
pip install numpy==1.23.5 -
运行训练脚本。 该模型支持单机8卡训练
cd tools/test bash train_centerpoint_full_8p.sh # 8p精度训练 bash train_centerpoint_performance_8p.sh # 8p性能训练训练完成后,权重文件保存在当前路径下,并输出模型训练精度和性能信息
训练结果对比
精度
训练精度结果展示表
| Exp | mATE | mASE | mAOE | mAVE | mAAE | mAP | NDS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8p-竞品A | 32.59 | 26.35 | 44.26 | 24.50 | 19.30 | 49.20 | 59.78 |
| 8p-Atlas 800T A2 | 32.50 | 26.34 | 45.05 | 24.23 | 19.39 | 50.06 | 60.45 |
性能
训练性能结果展示表
| Exp | global batch size | FPS |
|---|---|---|
| 8p-竞品A | 96 | 85.712 |
| 8p-Atlas 800T A2 | 96 | 66.160 |
CenterPoint3d
准备环境
表1 版本支持表
| Torch_Version | 三方库依赖版本 |
|---|---|
| PyTorch 2.1.0 | torchvision 0.16.0 |
-
环境准备指导。
请参考《Pytorch框架训练环境准备》。
0. 使用patch文件
git clone https://github.com/open-mmlab/OpenPCDet.git
cd OpenPCDet
git checkout 255db8f02a8bd07211d2c91f54602d63c4c93356
cp -f ../OpenPCDet_npu.patch .
git apply --reject OpenPCDet_npu.patch
cp -rf ../test tools/
1. 基本环境准备
在应用过patch文件的模型源码包所在目录下执行相应命令,安装模型需要的依赖
pip install -r requirements.txt && cd ../ # PyTorch 2.1版本
2. 手动编译安装cumm和spconv
在开始安装前,确保系统已安装GCC 7.5.0
2.1 前置依赖安装
执行以下命令,安装前置依赖pccm==0.3.4,ccimport==0.3.7
pip install pccm==0.3.4
pip install ccimport==0.3.7
2.2 编译安装cumm
执行以下命令编译安装cumm
git clone https://github.com/FindDefinition/cumm.git -b v0.2.9
export CUMM_CUDA_VERSION=""
export CUMM_DISABLE_JIT="1"
cd ./cumm/
python setup.py bdist_wheel
cd ../ && pip install cumm/dist/cumm-*.whl
【注意】安装完毕后建议运行以下命令,如无报错,证明安装无误,可继续安装流程
python -c "import cumm"
2.3 编译安装spconv
-
执行以下命令,拉取spconv源码用于本地编译
git clone https://github.com/traveller59/spconv.git -b v2.1.25 -
将spconv/spconv/pytorch/ops.py文件第32行代码进行调整
# 将代码 if hasattr(_ext, "cumm"): # 调整为 if 0: -
注释spconv/spconv/utils/__init__.py文件第26-30行代码
if not CPU_ONLY_BUILD: from spconv.core_cc.csrc.sparse.all.ops1d import Point2Voxel as Point2VoxelGPU1d from spconv.core_cc.csrc.sparse.all.ops2d import Point2Voxel as Point2VoxelGPU2d from spconv.core_cc.csrc.sparse.all.ops3d import Point2Voxel as Point2VoxelGPU3d from spconv.core_cc.csrc.sparse.all.ops4d import Point2Voxel as Point2VoxelGPU4d -
执行以下命令编译安装spconv
export SPCONV_DISABLE_JIT="1" cd ./spconv/ python setup.py bdist_wheel cd ../ && pip install spconv/dist/spconv-*.whl【注意】安装完毕后建议运行以下命令,如无报错,证明安装无误,可继续安装流程
python -c "import spconv"
2.4 编译安装Driving SDK
参考Driving SDK官方gitcode仓README安装编译构建并安装Driving SDK包:参考链接
【注意】安装完毕后建议运行以下命令,如无报错,证明安装无误,可继续安装流程
python -c "import mx_driving"
2.5 编译安装OpenPCDet
在应用过patch文件模型根目录,执行以下命令,编译安装OpenPCDet
cd ./OpenPCDet/
python setup.py develop
准备数据集
-
下载nuScenes数据集,请自行前往nuScenes官方网站下载3D目标检测数据集
-
下载解压的nuScenes数据集,并按照如下方式组织:
OpenPCDet ├── data │ ├── nuscenes │ │ │── v1.0-trainval │ │ │ │── samples │ │ │ │── sweeps │ │ │ │── maps │ │ │ │── v1.0-trainval ├── pcdet ├── tools -
安装数据处理相关依赖
pip install nuscenes-devkit==1.0.5 pip install av2==0.2.1 pip install kornia==0.5.8 pip install opencv-python-headless --force-reinstall -
进入应用过patch文件的OpenPCDet的根目录, 执行数据预处理脚本,生成序列化数据集
cd ./OpenPCDet/ python -m pcdet.datasets.nuscenes.nuscenes_dataset --func create_nuscenes_infos --cfg_file tools/cfgs/dataset_configs/nuscenes_dataset.yaml --version v1.0-trainval
模型训练
-
进入应用过patch文件的OpenPCDet的根目录。
cd ./OpenPCDet/ -
numpy版本降级为1.23.5 执行以下命令,将numpy版本降级为1.23.5,过高的numpy版本会导致代码中numpy部分被废弃用法不可用
pip install numpy==1.23.5 -
运行训练脚本。 该模型支持单机单机8卡训练
cd tools/test bash train_centerpoint3d_full_8p.sh # 8p精度训练 bash train_centerpoint3d_performance_8p.sh # 8p性能训练训练完成后,权重文件保存在当前路径下,并输出模型训练精度和性能信息。
训练结果对比
精度
训练精度结果展示表
| Exp | mATE | mASE | mAOE | mAVE | mAAE | mAP | NDS |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 8p-竞品A | 28.80 | 25.43 | 37.27 | 21.55 | 18.24 | 58.65 | 66.22 |
| 8p-Atlas 800T A2 | 28.81 | 25.35 | 38.46 | 21.00 | 17.82 | 58.34 | 66.11 |
性能
训练性能结果展示表
| Exp | global batchsize | FPS |
|---|---|---|
| 8p-竞品A | 32 | 48.48 |
| 8p-Atlas 800T A2 | 32 | 39.41 |
FAQ
ImportError:/usr/local/gcc-7.5.0/lib64/libgomp.so.1:cannot allocate memory in static TLS block
glibc版本兼容性问题,升级glibc版本或者手动导入环境变量export LD_PRELOAD=/usr/local/gcc-7.5.0/lib64/libgomp.so.1
ImportError: {conda_env_path}/bin/../lib/libgomp.so.1:cannot allocate memory in static TLS block
出现上述报错时,将报错路径补充到环境变量LD_PRELOAD中即可,可参考以下指令
export LD_PRELOAD={conda_env_path}/bin/../lib/libgomp.so.1:$LD_PRELOAD # {conda_env_path}替换为实际使用python环境根目录
ImportError: {conda_env_path}/lib/python3.8/site-packages/sklearn/__check_build/../../scikit_learn.libs/libgomp-d22c30c5.so.1.0.0
出现上述报错时,将报错路径补充到环境变量LD_PRELOAD中即可,可参考以下指令
export LD_PRELOAD={conda_env_path}/lib/python3.8/site-packages/sklearn/__check_build/../../scikit_learn.libs/libgomp-d22c30c5.so.1.0.0:$LD_PRELOAD # {conda_env_path}替换为实际使用python环境根目录
ImportError: libblas.so.3: cannot open shared object file: No such file or directory
执行以下指令安装相关依赖即可
conda install -c conda-forge blas
数据预处理序列化时报错
可能是网络不稳定导致数据集下载时缺失部分image或者.bin文件
报错:KeyError:'road_plane'
修改tools/cfgs/kitti_models/pointpillar.yaml,USE_ROAD_PLANE: False
安装编译cumm时报错:TypeError: ccimport() got multiple values for argument 'std'
pip install ccimport==0.3.7
训练卡住,日志记录Wait 30 seconds for next check
需要删除上次训练的存储,位置在OpenPCDet/output/kitti_models/pointpillar/default
运行报错:bc: command not found
bc命令是linux系统上的任意精度计算器语言, 有上述提示说明操作系统尚未安装bc,执行以下命令安装bc
yum -y install bc
pkg_resources.DistributionNotFound: The 'protobuf' distribution was not found and is required by the application
执行以下指令在python环境中安装protobuf三方依赖
pip install protobuf
在Pytorch 2.5, Python 3.10环境下,需要在1 基本环境准备 中使用CenterPoint路径下的2.5_requirements.txt进行依赖安装
在CenterPoint路径下执行
pip install -r 2.5_requirements.txt
版本说明
[2024-12-23] NEW: CenterPoint3d模型在NPU设备首次适配.
[2025-02-18] NEW: CenterPoint2d模型增加PT2.5相关依赖.
[2025-03-12] NEW: CenterPoint仓CenterHead模块性能优化,并提供高性能内存库安装指导,更新了CenterPoint3d的性能数据
[2025-04-21] NEW: CenterPoint2d模型优化fps计算方式,乘以卡数,更新性能指标,readme中添加global batch size
[2025-05-29] NEW: CenterPoint3d模型优化,更新性能
[2025-08-21] NEW: CenterPoint3d模型性能优化,更新性能
[2025-08-29] NEW: CenterPoint3d修复数据处理问题