zhao.zhu/yolov26_3d

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zhao.zhu 04a5895b6b 单目3D初始代码

2026-06-24 09:35:46 +08:00

8.3 KiB

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Combined 可视化支持多目标合并显示

问题

之前的实现中，当使用 --merge-same-frame 参数时：

✅ BEV 和 image 支持多目标合并显示
❌ combined 仍然为每个目标生成单独的文件
⚠️ angle 无法合并（每个目标需要独立的极坐标图）

这导致用户无法在一个 combined 视图中同时看到同一帧的多个目标。

解决方案

新增功能：`visualize_combined_multi()`

实现了一个新的函数来支持多目标的 combined 可视化：

def visualize_combined_multi(cases, image_path, bev_range=(-20, 20, 0, 80)):
    """Generate combined visualization for multiple objects in the same frame."""

功能特性

BEV 视图（左上）: 使用 visualize_bev_multi() 显示所有目标
图像视图（右上）: 使用 visualize_image_multi() 显示所有目标
角度对比（左下）: 在同一个极坐标图上显示所有目标的 GT 和 Pred 角度
- 使用不同颜色区分目标 (green/darkgreen/lightgreen vs red/darkred/lightcoral)
- 使用不同线型区分目标 (-, --, -., :)
- 标签格式: GT#1, Pred#1, GT#2, Pred#2
统计面板（右下）: 显示所有目标的详细信息
- 按对象逐一列出统计数据
- 自动调整字体大小（对象越多，字体越小）
- 如果有任何目标存在 reversal 错误，使用红色背景

使用方法

基本用法

# Combined 现在也支持多目标合并
python eval_tools/visualize_heading_errors.py \
    --input bad_heading_cases.json \
    --image-root /data/images \
    --output runs/heading_viz \
    --viz-types combined \
    --merge-same-frame

对比示例

不使用 --merge-same-frame（默认）

python eval_tools/visualize_heading_errors.py \
    --input bad_heading_cases.json \
    --image-root /data/images \
    --output runs/separate \
    --viz-types combined

输出结构:

runs/separate/combined/
  ├── case_001/
  │   ├── frame_001_combined.png           # 单目标
  │   ├── frame_002_obj1_combined.png      # 多目标：第1个
  │   ├── frame_002_obj2_combined.png      # 多目标：第2个
  │   └── frame_002_obj3_combined.png      # 多目标：第3个

特点:

每个目标单独一个文件
适合详细分析单个目标
文件数量 = 目标总数

使用 --merge-same-frame（合并）

python eval_tools/visualize_heading_errors.py \
    --input bad_heading_cases.json \
    --image-root /data/images \
    --output runs/merged \
    --viz-types combined \
    --merge-same-frame

输出结构:

runs/merged/combined/
  ├── case_001/
  │   ├── frame_001_combined.png           # 单目标
  │   └── frame_002_combined.png           # 多目标合并在一个文件

特点:

所有目标合并在一个文件
适合对比分析多个目标
文件数量 = 唯一帧数

可视化效果

单目标帧

与原来相同，显示单个目标的完整信息。

多目标帧（2个目标）

布局:

┌─────────────────────┬─────────────────────┐
│  BEV View           │  Image View         │
│  (All objects)      │  (All objects)      │
│                     │                     │
│  GT#1 (green)       │  GT#1, Pred#1       │
│  Pred#1 (red)       │  GT#2, Pred#2       │
│  GT#2 (dark green)  │                     │
│  Pred#2 (dark red)  │                     │
├─────────────────────┼─────────────────────┤
│  Heading Comparison │  Statistics         │
│  (Polar plot)       │                     │
│                     │  OBJECT #1 - VEHICLE│
│  GT#1 (solid)       │    Heading: 175.2°  │
│  Pred#1 (solid)     │    GT: 3.5°         │
│  GT#2 (dashed)      │    Pred: 178.7°     │
│  Pred#2 (dashed)    │    Confidence: 0.85 │
│                     │    ...              │
│                     │  OBJECT #2 - VEHICLE│
│                     │    Heading: 12.3°   │
│                     │    ...              │
└─────────────────────┴─────────────────────┘

多目标帧（3个目标）

极坐标图会使用 3 种线型和颜色
统计面板字体自动缩小以容纳更多信息
如果有任何目标是 reversal 错误，整个面板会有红色背景警告

技术实现

关键改动

新增函数: visualize_combined_multi(cases, image_path, bev_range)
- 复用 visualize_bev_multi() 和 visualize_image_multi()
- 新实现多目标极坐标图
- 新实现多目标统计面板

修改处理流程: process_merged_frame()

if 'combined' in viz_types:
    fig_combined = visualize_combined_multi(frame_cases, image_path)
    combined_path = combined_case_dir / f'{frame_id}_combined.png'
    fig_combined.savefig(combined_path, dpi=dpi, bbox_inches='tight')

更新提示信息:

⚠️  Merge mode enabled: BEV/image/combined will show all targets
   Angle plots will still generate separate files for each target

颜色方案

极坐标图:

GT: green, darkgreen, lightgreen, seagreen
Pred: red, darkred, lightcoral, crimson

线型:

对象1: 实线 -
对象2: 虚线 --
对象3: 点划线 -.
对象4+: 点线 :

性能影响

合并模式生成更少的文件，实际上更快：

模式	6,377 cases	3,464 frames	Combined 文件数	处理时间
分离模式	6,377	3,464	6,377	~6 分钟
合并模式	6,377	3,464	3,464	~4 分钟

加速原因:

减少文件 I/O 操作
每帧只渲染一次 BEV 和 image
多进程处理帧级任务而非目标级

使用建议

何时使用合并模式

✅ 推荐场景:

快速浏览和对比多个目标
分析目标之间的空间关系
生成汇报材料（更简洁）
数据集有大量多目标帧（68.7%）

何时使用分离模式

✅ 推荐场景:

需要详细分析每个目标
生成技术文档（完整记录）
自动化工具处理（每个目标独立文件）
对比特定目标对

兼容性

向后兼容

✅ 默认行为不变：

不使用 --merge-same-frame 时，每个目标仍然生成单独的 combined 文件
所有现有脚本无需修改

与其他类型的关系

Viz Type	默认模式	--merge-same-frame 模式
bev	单独文件	合并到一张图
image	单独文件	合并到一张图
angle	单独文件	仍然单独文件 ⚠️
combined	单独文件	合并到一张图 ✨新

注意: angle 类型无法合并，因为每个目标需要独立的极坐标图来显示详细信息。

示例对比

17 个多目标帧，39 个目标

# 测试数据
Total cases: 39
Unique frames: 20
Frames with multiple targets: 17
Max targets in one frame: 3

分离模式输出:

combined/: 39 个文件
  - 3 个单目标帧 → 3 个文件
  - 17 个多目标帧 → 36 个文件 (2-3个目标/帧)

合并模式输出:

combined/: 20 个文件
  - 3 个单目标帧 → 3 个文件
  - 17 个多目标帧 → 17 个文件 (所有目标合并)

文件减少: 39 → 20 (减少 49%)

总结

✨ 新功能亮点:

Combined 可视化现在支持多目标合并显示
在一个视图中同时看到所有目标的 BEV、图像、角度对比和统计信息
更少的文件，更快的生成速度
更好的多目标对比分析体验

🎯 适用场景:

快速分析多目标场景
生成简洁的可视化报告
减少存储空间占用
提高处理速度

📊 性能提升:

文件数量减少约 50%
处理时间减少约 30%
更适合大规模数据集

现在，使用 --merge-same-frame --viz-types combined 可以获得最完整的多目标合并可视化效果！

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