如何理解自动驾驶，SLAM，BEV，训练数据源常见术语?(3)

图17只能说类似，并不准确，后面也会具体说明的，这个深度信息可以构建一个伪3D模型（Point Cloud点云模式），类似图15：

图18看着还行，但把这个3D模型转到BEV俯视角下，估计亲娘都认不出来了：

图19拍扁后结合特征Feature再做一次语义识别，形成：

图20这个就是喜闻乐见的BEV图了。以上是对LSS的直观认知，算法层面是如何实现的？先给单个相机可拍摄的范围构建一个立方体模样的铁丝笼子（高8宽22深41），祭出大杀器Blender：

图21这里是示意图，不要纠结于格子的数量和尺寸。这个3D网格代表的是一路相机的视锥体（Frustum），前面贴过视锥体的形状（图9），这里变形成立方体，在相机空间里看这个照片和这个立体网格的关系就是：

图22右边是个正对着网格立方体的相机示意图，相片提取深度后（深度图的实际像素尺寸是高8宽22）：

图23把这个深度图按照每个像素的深度沿着红线方向展开（Lift）后：

图24可以看到，部分深度像素已经超出了视锥体的范围，因为LSS一开始就假设了这么个有限范围的笼子，超出部分直接过滤掉。这里必须提醒一下：LSS并不是直接算出每个像素的深度，而是推理出每个像素可能处于笼子里每个格子的概率，图24是已经通过Softmax提取出每个像素最有可能位于哪个格子，然后把它装进对应格子的示意结果，便于理解，更准确的描述如下：

图25在图25中选取深度图的某个像素（红色格子，事实上LSS的深度图分辨率是很小的，默认只有8*22像素，所以这里可以用一个格子当做一个像素），它隶属于笼子下方边沿的一条深度格子（这条格子其实就代表相机沿着深度看向远方的一条视线）：

图26图25中的那个红色的深度像素，沿着图26这条视线格子的概率分布就是：

图27黄线的起伏表示2D深度图像素在Lift后沿着视线3D深度的概率分布（Depth Distribution，我这是示意性得画法，不是严格按照实际数据做的）。等价于LSS论文里的这张图：

图28

LSS中构建立方笼子的代码位于：

class LiftSplatShoot(nn.Module):
    def __init__(self, grid_conf, data_aug_conf, outC):
        self.frustum = self.create_frustum()
    def create_frustum(self):
        # D x H x W x 3
        frustum = torch.stack((xs, ys, ds), -1)
        return nn.Parameter(frustum, requires_grad=False)
    def get_geometry(self, rots, trans, intrins, post_rots, post_trans):
        """Determine the (x,y,z) locations (in the ego frame)
        of the points in the point cloud.
        Returns B x N x D x H/downsample x W/downsample x 3
        """
        B, N, _ = trans.shape

        # undo post-transformation
        # B x N x D x H x W x 3
        points = self.frustum - post_trans.view(B, N, 1, 1, 1, 3)
        points = torch.inverse(post_rots).view(B, N, 1, 1, 1, 3, 3).matmul(points.unsqueeze(-1))

        # cam_to_ego
        points = torch.cat((points[:, :, :, :, :, :2] * points[:, :, :, :, :, 2:3],
                            points[:, :, :, :, :, 2:3]
                            ), 5)
        combine = rots.matmul(torch.inverse(intrins))
        points = combine.view(B, N, 1, 1, 1, 3, 3).matmul(points).squeeze(-1)
        points += trans.view(B, N, 1, 1, 1, 3)

        return points