Iou3D

产品支持情况

产品	是否支持
Ascend 950PR/Ascend 950DT	√
Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品	√
Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品	√
Atlas 200I/500 A2 推理产品	×
Atlas 推理系列产品	√
Atlas 训练系列产品	√

功能说明

• 算子功能：计算两组3D旋转框（7-DoF：[x, y, z, w, h, d, theta]）之间的3D IoU矩阵。

• 计算原理：

  • BEV投影：每个框在XY平面按theta旋转，得到4个顶点：P = center ± 0.5*w*(cos, sin) ± 0.5*h*(-sin, cos)。
  • 交集面积：顶点包含测试 + 边相交，收集交集多边形顶点；0/3顶点直接算三角形面积，>3顶点质心分解 + 极角排序求和。
  • Z轴重叠：real_d = max(min(z1max, z2max) - max(z1min, z2min), 0)，其中z_min = z - 0.5*d，z_max = z + 0.5*d。

• 计算公式：

  $${\text{IoU}}_{3D}=\frac{\text{bev\_area}\times \text{real\_d}}{V_A+V_B-V_{inter}+\epsilon },\epsilon =10^{-6}$$

  其中V = w * h * d为框体积，V_inter = bev_area * real_d为交集体积。

• 数值稳定三守卫：分母加epsilon = 1e-6防除零；Z轴重叠clamp到非负；退化多边形（顶点 < 3）面积置0。

参数说明

参数名	输入/输出/属性	描述	数据类型	数据格式
bboxes	输入	预测框，shape [B, 7, N]。第二维为7-DoF [x, y, z, w, h, d, theta]。	FLOAT	ND
gtboxes	输入	真值框，shape [B, 7, K]。第二维为7-DoF [x, y, z, w, h, d, theta]。	FLOAT	ND
iou	输出	3D IoU矩阵，shape [B, N, K]，值域 [0, 1]。iou[b, n, k] = 第b批第n个预测框与第k个真值框的3D IoU。	FLOAT	ND

• 7-DoF语义：x, y, z为中心坐标，w, h, d为框在三个方向的尺寸，theta为绕Z轴的旋转角（弧度）。
• 三个Tensor的batch维B必须一致；bboxes.shape[1] == gtboxes.shape[1] == 7。

约束说明

• 数据类型：bboxes、gtboxes、iou均必须为float32。
• channel固定为7：bboxes.shape[1]与gtboxes.shape[1]必须等于7（7-DoF），否则拒绝。
• K 无上限：对标 mmcv，gtboxes.shape[2]（K）不设上限；逐对计算的UB与极角排序（固定32元素）缓冲与K无耦合，任意K成立。
• 无效框排序：同一batch内无效框（w * h * d = 0）不能排在有效框之前。

调用说明

调用方式	调用样例	说明
GE图模式	test_geir_iou3d	通过算子IR构图方式调用Iou3D算子