[人工智能]Transformer BEV perception

4.1-4.10日，花了约15个小时，入门了transformer和基于Transformer的BEV perception，记录一下分享给志同道合的人，以下是学习路径。

一、 Transformer原理

1. 李宏毅2021深度学习课程，看了3遍self-attention和Transformer的原理，勉强看懂。因为这里是用语音识别作为例子的，和图片应用还是有点不一样。

2. DETR论文，官方代码。官方推理代码一定要看一下，很简单，而且在网页上能直接运行，非常有助于加深理解。

3. 两个B站的讲解视频：

   1. 干货！2022讲得最清晰的【Transformer核心项目DETR目标检测训练】DETR讲的很清楚，而且也很形象，这个老师值得推荐。
   2. 一个外国哥们讲得DETR论文也很清晰。B站视频讲解

4. Query该怎么理解？这个回答很形象，query跟所有的key求一遍相似度，把这个相似度当做加权值乘以key，所有加权过的key相加，就是最终的结果。现在回过头看，其实自己一开始最大的问题就在于query到底是什么，理解不了。

5. 博客 Transformer学习笔记 理解transformer源码

二、 Transformer BEV Perception

刘兰个川。可以先看看这个大佬写的BEV Perception博客，里面总结了4种方案，但作者认为第4种基于Transformer的方案才是未来的方向。

我也认为Transformer也是未来，因此以后将只关注此类的方法。

1 Camera onoy

清华，DETR3D

https://arxiv.org/abs/2110.06922

主要思想：固定900个query个数，随机初始化query。每个query对应一个3D reference point，然后反投影到图片上sample对应像素的特征。

缺点：需要预训练模型，且因为是随机初始化，训练收敛较慢

BEV Former

https://arxiv.org/abs/2203.17270

主要思想：将BEV下的每个grid作为query，在高度上采样N个点，投影到图像中sample到对应像素的特征，且利用了空间和时间的信息。并且最终得到的是BEV featrue，在此featrue上做Det和Seg。

**Spatial Cross-Attention：**将BEV下的每个grid作为query，在高度上采样N个点，投影到图像中获取特征。

Temporal Self-Attention: 通过self-attention代替运动补偿，align上一帧的feature到当前帧的Q

旷视，PETR

2 多模态

清华，FUTR3D

https://arxiv.org/pdf/2203.10642.pdf

在DETR的基础上，将3D reference point投影到Lidar voxel特征和radar point 特征上。

香港科技大学，Transfusion

https://arxiv.org/pdf/2203.11496.pdf

利用CenterPoint在heatmap上获取Top K个点作为Query（这K个点可以看做是通过lidar网络初始化了每个目标的位置，这比DETR用随机点作为Qurey收敛要快），先经过Lidar Transformer得到proposal，把这个proposal作为Query，再和image feature做cross attention。

Google，DeepFusion

https://arxiv.org/abs/2203.08195

直接将Lidar feature和Camera feature做cross attention，这个思路牛逼，我不看到这篇论文是绝对想不到还能这么搞的。

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