README.md

# Depth-Anything
一个简单而强大的单目深度估计基础模型。

## 论文
`Depth Anything: Unleashing the Power of Large-Scale Unlabeled Data`
- https://arxiv.org/abs/2401.10891
- CVPR 2024

## 模型结构
<!-- 此处一句话简要介绍模型结构 -->
本文方法通过联合利用带标签和未标记图像，充分利用大规模未标记数据的优势，通过深度模型的自我挑战和语义辅助感知，实现了更强大的单目深度估计性能。
<!-- <div align=center>
    <img src="./doc/pipeline.png"/>
</div> -->

## 算法原理
Depth-Anything 利用标记和未标记的图像来促进更好的单目深度估计（MDE）。形式上，标记集和未标记集分别表示为Dl和Du。工作目标是从Dl学习教师模型T。然后，利用T为Du分配伪深度标签。最后，在标记集和伪标记集的组合上训练了一个学生模型S。如图提供了一个简短的说明，流水线包括如下。实线：标记的图像流，虚线：未标记的图像，特别强调大规模未标记图像的价值，S表示添加强扰动。为了使深度估计模型具有丰富的语义先验，在在线的学生模型和冻结的编码器之间强制执行辅助约束，保持语义能力。

<div align=center>
    <img src="./doc/pipeline.png"/>
</div>

## 环境配置
```
mv depth-anything_pytoch depth-anything # 去框架名后缀
# -v 路径、docker_name和imageID根据实际情况修改
```
### Docker（方法一）
<!-- 此处提供[光源](https://www.sourcefind.cn/#/service-details)拉取docker镜像的地址与使用步骤 -->
```
docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:1.13.1-ubuntu20.04-dtk23.10-py38 # 本镜像imageID为：0a56ef1842a7
docker run -it -v /path/your_code_data/:/path/your_code_data/ -v /opt/hyhal/:/opt/hyhal/:ro --shm-size=16G --privileged=true --device=/dev/kfd --device=/dev/dri/ --group-add video --name docker_name imageID bash
cd /your_code_path/depth-anything
pip install -r requirements.txt

```
### Dockerfile（方法二）
<!-- 此处提供dockerfile的使用方法 -->
```
cd /your_code_path/depth-anything/docker
docker build --no-cache -t codestral:latest .
docker run -it -v /path/your_code_data/:/path/your_code_data/ -v /opt/hyhal/:/opt/hyhal/:ro --shm-size=16G --privileged=true --device=/dev/kfd --device=/dev/dri/ --group-add video --name docker_name imageID bash
cd /your_code_path/depth-anything
pip install -r requirements.txt
```
### Anaconda（方法三）
<!-- 此处提供本地配置、编译的详细步骤，例如： -->

关于本项目DCU显卡所需的特殊深度学习库可从[光合](https://developer.hpccube.com/tool/)开发者社区下载安装。
```
DTK驱动：dtk23.10
python：python3.8
pytorch:1.13.1
```
`Tips：以上DTK驱动、python、pytorch等DCU相关工具版本需要严格一一对应`

其它非深度学习库参照requirements.txt安装：
```
pip install -r requirements.txt
```
## 数据集
数据集有`NYUv2`，`KITTI`等，这里提供了NYUv2
- https://cs.nyu.edu/~fergus/datasets/nyu_depth_v2.html \
    - 也可用这里处理过的 https://github.com/cleinc/bts/tree/master/pytorch#nyu-depvh-v2

<!-- 数据下载、预处理脚本的使用方法
```
cd /your_code_path/depth-anything/
python get_davis.py # 下载数据集DAVIS-2017-trainval-480p
python main_processing.py # 预处理数据集
``` -->

训练数据目录结构如下，用于正常训练的完整数据集请按此目录结构进行制备：
```
├──sync
    ├──class_1
        ├──rgb_00000.jpg
        ├──sync_depth_00000.png
        ├──...
    ├──class_2
    ├──...
```

## 训练
<!-- 一般情况下，ModelZoo上的项目提供单机训练的启动方法即可，单机多卡、单机单卡至少提供其一训练方法。 -->
<!-- ### 单机多卡
```
python train.py --config configs/default.txt # 注意修改configs文件以及config.py文件
``` -->
训练只采用了部分数据集`NYUv2`，在GPU和DCU上完全保持一致。\
注意：修改配置文件 metric_depth/zoedepth/utils/comfig.py 中对应字段数据地址路径。
### 单机单卡
```
cd ./metric_depth
python train_mono.py -m zoedepth --pretrained_resource="local::../checkpoints/depth_anything_vitb14.pth" -d nyu
# 这里是在预训练权重depth_anything_vitb14.pth上进行的微调，可根据情况自行选择。
```

<!-- ## 测试
```
python evaluate.py -m zoedepth --pretrained_resource="local::./depth_anything_finetune/model_best.pt" -d nyu
# model_best.pt替换成训练后要测试的模型
``` -->

## 推理
```
python run_img.py --encoder vitb --img-path assets/examples --outdir depth_vis
# 注意更改模型文件路径
```
## result
<!-- 此处填算法效果测试图（包括输入、输出） -->
训练结果：loss情况，红色为GPU，蓝色为DCU
<div align=center>
    <img src="./doc/loss.png"/>
</div>


推理结果

DCU
<div align=center>
    <img src="./doc/demo1_img_depth_dcu.png"/>
</div>
GPU
<div align=center>
    <img src="./doc/demo1_img_depth_gpu.png"/>
</div>

### 精度
GPU：A800，DCU：Z100L
<div align=center>
    <img src="./doc/metric.png"/>
</div>

<!-- dcu
'a1': 0.09, 'a2': 0.194, 'a3': 0.322, 'abs_rel': 0.575, 'rmse': 2.178, 'log_10': 0.419, 'rmse_log': 1.063, 'silog': 48.049, 'sq_rel': 1.33
gpu
'a1': 0.09, 'a2': 0.194, 'a3': 0.322, 'abs_rel': 0.575, 'rmse': 2.178, 'log_10': 0.419, 'rmse_log': 1.063, 'silog': 48.049, 'sq_rel': 1.33 -->

<!-- 根据测试结果情况填写表格：
| xxx | xxx | xxx | xxx | xxx |
| :------: | :------: | :------: | :------: |:------: |
| xxx | xxx | xxx | xxx | xxx  |
| xxx | xx | xxx | xxx | xxx |  -->

## 应用场景
### 算法类别
`深度估计`

### 热点应用行业
`制造,电商,医疗,教育`

## 源码仓库及问题反馈
- https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/depth-anything_pytorch

## 参考资料
- https://github.com/LiheYoung/Depth-Anything