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[工具介绍](./README.md)
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[操作说明](./README_cn.md)
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[快捷键](./doc/shortcuts_cn.md)
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# 什么是3D目标检测/追踪
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3D目标检测就是给定3D场景(激光点云,或者图像), 把所有感兴趣的物体识别出来, 用3D立方体将物体框起来, 并给出物体的类别. 如果还有追踪任务, 则需要给每个目标物体分配唯一ID.
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对应的数据集可以参考
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[KITTI数据集](http://www.cvlibs.net/datasets/kitti/eval_object.php?obj_benchmark=3d),
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[百度Apollo数据集](http://apolloscape.auto/tracking.html)
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## 如何制作
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通常我们需要专用的数据采集车, 采集各种场景的数据. 数据包括激光雷达点云, 相机图片等. 然后从中挑选有代表性的片段进行标注.
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# 标注要求
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下文描述3D目标检测和追踪数据集(点云／图像)的标注．
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## 标注范围
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### 距离
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不管目标物体距离多远, 只要是可辨认出目标物体的都应该标注．如果被完全遮挡则不用标．
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### 类别及属性
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所有可移动的物体都要标注.
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部分类别有一些属性，需要根据实际情况选择或者填写
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比如人的属性， 伞，婴儿车，行李，坐着，蹲着..
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rider的属性： 伞，载客1个，载客2个..
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车的属性： 门开着
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目前支持的类别如下:
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|Name|中文|可选属性|参考图片|
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|Car|轿车|门开着||
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|Van|面包车|||
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|PoliceCar|警车|||
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|Pedestrian|行人|伞,行李,坐着,蹲着,弯腰||
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|RoadWorker|工人|||
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|Child|小孩|||
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|Cone|雪糕筒|||
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|FireHydrant|消防栓|||
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|ReflectiveTriangle|安全三角|||
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|PlatformCart|平板车|||
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|ConstructionCart|建筑小车|||
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|RoadBarrel|安全桶|||
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|TrafficBarrier|交通护栏|||
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|ScooterRider|骑电动车的人|伞,1个乘客,2个乘客||
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|MotorcyleRider|骑摩托的人|伞,1个乘客,2个乘客||
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|BicycleRider|骑自行车的|伞,1个乘客,2个乘客||
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|Bicycle|自行车|倒在地上|
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|Babycart|婴儿车|||
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|LongVehicle|长尾拖车|||
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|Motorcycle|||
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|Scooter|电动车|||
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|BicycleGroup|路边的电动车/自行车堆||
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|Bus|||
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|Truck|卡车||
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|ConcreteTruck|水泥车|||
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|Tram|电车||
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|Animal|动物||
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|ForkLift|叉车|||
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|Trimotorcycle|电动三轮车|||
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|FreightTricycle|人力三轮车|||
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|Crane|吊车|||
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|Excavator|挖掘机|||
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|Roadroller|压路机|||
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|Bulldozer|推土机|||
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## 3D Box要求
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3d box的大小，方向，类别都需要准确标注．对于旋转方向，需要将３个轴都旋转到正确的方向．
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### 车
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3D box应该力求和真实目标物体大小一样，包括后视镜，车门(如果是开的)等所有附属物．box的方向是车头的方向．
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对于部分遮挡的车，需要在相邻帧中找到同一物体，将box大小COPY过去．
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如果找不到相同的物理，根据照片等查看是否有相同车款，如果有的话将box拷贝过去．
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如果找不到，可以根据经验估计大小．
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### 人
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box应该包括整个人，包括四肢．人走动时形状发生变化，box应该跟着变化．
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人方向为整个主题躯干的方向，或者行进的方向．
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注意如果地面是倾斜的，人仍然会平行于重力方向站立，不会垂直于地面，此处有别于车．
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### 雪糕筒/交通障碍栏等/防撞桶
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这些物体没有明确方向，可以使用任一方向．
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## 追踪ID要求
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每个物体需要标注跟踪ID，在场景内唯一，如果有中断，后续应该仍然使用相同的ID.
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# 如何开始标注
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建议的标注方法
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0. 建议按照目标物体标, 不要按帧标. 也就是一个目标物体在整个场景中全部标完后再标下一个物体.
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1. 打开一个场景后，可以先浏览一下，然后开始选定目标物体进行标注． 一个场景长20s, 包含40帧原始数据，每秒选取了2帧进行标注．(我们采集的数据是每秒10帧，每帧间隔100ms. 由于间隔时间短，场景变化太小，所以不需要每帧都标注，我们可以根据每秒2帧的标注结果进行线性插值完成对剩余８帧的标注．)
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2. 标一个物体时，建议选择场景中视野最好的帧开始，比如距离较近，无遮挡就满足要求，这种情况下可以比较准确的标出物体的大小和方向． 标好后，可以使用复制/粘贴的方式把box迁移到上一帧或者下一帧，两帧都调整好后，可以启动批量标注功能(edit multiple instances)，使用自动标注的方式对其他帧进行标注． 先标两帧的目的是给物体一个初始速度，对自动标注时的追踪有帮助． 也可以标完一帧后就开始批量标注，如果有问题再进行调整．
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3. 批量标的时候，有时候自动标注算法会失败，比如找不到物体(追踪丢失等)，方向不正确等，这时需要手工调整，可以调整一部分后再尝试批量标．最后将不存在物体（被遮挡，或者太远看不见了）的物体box删除．自动算法包含 插值，自动（不旋转），全自动三种， 这三个功能依次更加自动化， 但是在复杂情况下出错的概率也更高。 而且这三个功能运行的条件是已经有一些或者至少一个box是已经标好的，已经标好的box越多，算法效果可能就更好。所以在标注过程中，可以先尝试全自动，如果有部分box已经标的满足要求，可以将这些box finalize（相当于已经人工确认），这样下次再运行算法时，就有更多可参考的输入。如果全自动效果不好，可以尝试自动（无旋转），如果效果仍然不好，可以尝试最简单的插值。不管用那种方法，都应该是运行算法-手工修改一两个box-运行算法-...这样交替的方式操作，整体效率最高。
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4. 建议打开trajectory查看该物体在整个场景里面的轨迹，如果有异常（比如方向变化太大等）可以再次检查确认．
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5. 点击finalize, save, exit, 完成一个物体在场景里面的标注．
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6. 对于小目标的物体，如人，在标注的过程中可能不太容易分辩方向，可以根据其前进的方向，相对与建筑／路面的方向等进行辅助判断． 在拥挤场景如果不容易进行追踪，可以切换到10hz的数据(goto/10Hz)进行识别和标注． 10hz的数据和２Hz的数据是共享标注结果的．识别完成后建议切换回2hz,因为10HZ下帧间差距太小，标起来比较浪费时间．
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# FAQ
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- 如何升级版本
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标注工具是基于web页面的,服务端升级后就会自动升级,但是本地有时候会使用local cache不更新,此时可以用两种方式强制更新
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- 如果使用chrome, 可以按住ctrl按刷新按钮
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- 清除历史记录,再刷新页面
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- 坐标系
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标注系统涉及到2个坐标系, 点云坐标系和世界坐标系. 在设置里面可以选择显示的坐标系(coordinate system)
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- LiDAR: 按点云坐标系显示, 原点为激光雷达的原点, 按车身方向, z轴朝上, y朝后, x朝左. 该配置下看起来世界向后走,采集车(ego car)不动
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- GPS/UTM: 按大地坐标系显示, z朝上, x朝东, y朝北. 该配置下, 看起来地面不动, 车向前后. (由于定位精度和误差, 地面有时会漂移)
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- 视图转来转去一段时间后, 就很难操作, 怎么办
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- 在主界面右键选择reset view, 会回到当前frame正中间, 从上向下俯视.
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- 如何确定物体的方向(旋转)
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- 对于大型的车, 一般可以使用算法确定的方向, 然后微调.
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- 对于人, 有几种方法:
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- 可以先确定位置, 最后使用行进方向作为方向. (在multiple instance edit模式下, 右键/fit/moving direction), 然后根据情况微调. 如果人没有移动, 该方法不可使用.
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- 按照周围环境, 如路的方向, 借助图片, 确定方向,
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- 按照人的身形确定方向.
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- 如何确定遮挡物体的大小
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- 在前后帧中寻找相对完整的场景, 从该帧开始标, 然后将大小迁移到其他帧.
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- multiple instance edit模式下, interpolate/auto等功能都是保持物体大小的, 只要有已经确定大小的帧就可以工作.
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- 普通模式下, 可以使用copy, paste的方式将box从一帧挪到另一帧.
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- 在用鼠标编辑box时, 按住shift, 可以保持box大小不变.
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- 没有可参考的其他帧数据，而且被遮挡，怎么确定大小
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- 根据环境：在侧试图或者后视图中，缩放视角，查看物体周围是否有地面线，如果有将box下边缘拉到地面线的位置. 如下图，后边的灰色线为地面线，可以据此确定box的下边界。
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- 根据物体的对称性，将边线拉到对称的位置
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- 查看对应的图片，如果是常见车型（如byd的的士），可以找到另外的同类型的车对应的box，复制粘贴，然后修改位置（不修改大小）
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- 实在没有任何办法的情况下，根据经验估计大小
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- 如何修改类别
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如果某个object的类别标错了，又不想一个一个去修改，可以在某帧修改好之后，鼠标移到工具框的`...`然后选`Sync object type & attr`.
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- multiple instance edit模式下, 有哪些操作方法
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- box选择, 使用鼠标可以选择多个操作对象
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- 单击: 选择/反选
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- Ctrl+单击: 选择/反选
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- shift+单击: 选择连续帧
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- 拖动: 选择多个帧
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- 鼠标右键可以选择当前帧前面的,后面的, 所有的帧
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- 注意鼠标如果在某个box的边线上点击时, 则是对box的编辑,不会进入选择功能
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- box选择后, 使用右键菜单, 可以进行如下功能
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- 删除
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- interploate 按线性移动速度方式插值
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- auto (no rotation) 自动（不旋转）
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- auto annotate 全自动
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- fit
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- size: 自动适配大小
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- position: 自动适配位置
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- rotation: 用ai算法调整方向
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- moving direciotn: 使用行进方向调整方向
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- 上述功能对应俯视图的4个按钮
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- finalize: 将所选box标记为人工编辑完成（后续自动算法运行时会作为重要的参考，而且自动算法不再会修改该box)
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- reload
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- goto this frame: 切换到普通模式,并切换到当前帧, 对应的box会选中
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- 右上角的按钮
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- `trajectory` 显示该物体在世界坐标系下的轨迹, 双击某个位置的box, 会退出并将对应的box选中.
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- 其他按钮跟右键菜单一样,但是针对所有的帧.
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- 显示屏有点小/大, 如果调整批量编辑的数量
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- 右上角config -> `Batch mode max box number`
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- 调整数量后, 如果显示的帧数少于场景总帧数, 请使用右上角按钮`next`/`previous`翻页
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- 点云的点有点暗,看不清怎么办
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- 使用+/-调整点的大小, 或者在config菜单中修改(右上角按钮)
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- box编辑功能
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- 快捷键列表 (俯视图/侧视图/后视图), 鼠标在某个视图上时,按键对该视图有效
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- a: 左移
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- s: 下移
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- d: 右移
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- w: 上移动
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- q: 逆时针旋转
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- e: 顺时针旋转
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- r: 逆时针旋转同时自动调整box大小
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- f: 顺时针选择同时自动调整box大小
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- g: 反向
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- 鼠标操作 (俯视图/侧视图/后视图)
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- 鼠标可以对每个试图对应的矩形边线,角,旋转方向进行拖动/双击, 产生对应编辑效果
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- 拖动 - 移动边线到鼠标位置
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- 双击 - 自动fit到最近的内点
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- shift+拖动 - 移动边线到鼠标位置,但是整个box大小保持不变
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- ctrl+拖动 - 拖动后, 从做后的位置,自动fit到物体最近的内点
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- 按钮
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- scale - 自动调整大小
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- rotate - 自动调整方向，大小不变
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- move - 自动调整位置，大小和方向都不改变
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- I am lucky - 方向/大小/位置都自动调整
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- move direction - 使用物体的移动方向作为朝向，
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- 如果是运动物体, 且前后帧至少有一帧已经标注过，位置正确即可计算方向
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- 如果物体没有移动或者移动很缓慢,该功能不可使用
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- 如果是大型车辆, 速度慢且转弯时, 该功能也不可使用
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# 参考资料
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