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2021-11-24 10:13:40| 人氣4| 回應0 | 上一篇 | 下一篇
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激光雷達or視覺感知? 兩大技術路線能否頂峰相見2

 激光雷達是一種用於精準獲取物體三維位置資訊的感測器,本質上是激光探測和測距,其原理是通過發射與接收鐳射來探測與目標物之間的距離,再根據目標物表面的反射能量大小、反射波譜幅度、頻率和相位等資訊,精確繪製出目標物的三維結構資訊。 而憑藉著在目標輪廓測量、角度測量、光照穩定性和通用障礙物檢出等方面所具有的極佳性能,激光雷達正在成為L4級及以上自動駕駛的核心配置。

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3D激光雷達在無人駕駛車輛的定位、路徑規劃、決策、感知等方面有著重要的作用。 2022-2025年之間預計絕大部分的主機廠會量產上鐳射雷達,從國際上看,沃爾沃和Luminar宣佈量產,國內蔚來選擇圖達通的鐳射雷達作為ET7的標配;小鵬P5搭載了大疆旗下覽沃的鐳射雷達;理想也與禾賽科技展開了下一代車型的合作。 由此看來,雷射雷達仍然是絕大多數企業走上自動駕駛的必經

從技術特點的角度來看:

視覺方案中的圖像感測器能以高幀率、高解析度獲取周圍複雜的環境資訊,且價格便宜。 但圖像感測器是一種被動式感測器,其本身並不發光,成像品質受到環境亮度影響較大,在惡劣環境下完成感知任務的難度會大幅提

激光雷達是一種主動式感測器,通過發射脈衝激光並探測目標的散射光特性獲取目標的深度資訊,具有精度高、範圍大、抗干擾能力強的特性。 但是,雷射雷達獲取的數據稀疏無序、難以直接利用,且鐳射單色的特性讓其無法獲取顏色和紋理資訊,雖然對於周邊環境測距描繪的能力突出,但卻因為缺點太致命,所以必須搭配其它感測器互補使用。

從商業量產的角度來看:

目前鐳射雷達感知能力是略強於純視覺的,很多主機廠商和一級供應商為加速量產落地,難免會通過過多使用鐳射雷達來迴避視覺識別演算法、晶元、定位建圖等問題。

馬斯克不止一次提過依賴雷射雷達的公司都可能無任何出路,或許是跟鐳射雷達成本過高有關。

華為在年初宣佈成功研發首款96線中長距車規級高性能鐳射雷達,具備全場景150米的測距能力,擁有120°*25°大視野,可以滿足對城區、高速等場景的人、車測距要求。 同時水準、垂直線束均勻分佈,不存在拼接、抖動等情況,形成穩定的點雲對後端感知演算法也非常友好,滿足遠距離小障礙物、近距離加塞、近端突出物、隧道、十字路口無保護左拐、地庫等複雜路況和獨特場景,更符合中國當下複雜的路況環境。 價格號稱從原本的2000美金一套降到200美金左右。 特斯拉近期也做了對鐳射雷達的檢測,不知純視覺派會不會因價格優勢的出現做出改變

到目前為止,小鵬、蔚來、理想、極狐、長城、智己、上汽R、Lucid沃爾沃和廣汽都已經明確將量產搭載鐳射雷達的車型, 而首款搭載雷射雷達的量產車小鵬P5也已經正式上市

激光雷達的優勢在於精度較高,探測距離遠,可以在一些極端天氣下和夜間做到比攝像頭更高的精準度,防止車輛的誤判,提升安全的冗餘度。 但目前仍存在成本較高、難以量產等問題。

目前雷達分為三類分別是機械式、混合固態式以及純固態式。

這三類有各自的優缺點,例如機械式發展最成熟,掃描速度快可以360度全方位探測,但是由於其體積較大很難裝車量產,造價也是一個大難題;混合固態成本低,適合大規模量產但是視野有限,360度就不行了;純固態將是未來發展趨勢,有OPA光學相控陣和Flash兩種技術路線, 但同樣等待技術的進一步突破才能實現量產。 目前來看混合固態中的MEMS路線將會是雷射雷達發展的主流也是最容易實現前裝量產的

視覺方案所獲數據與人眼感知的真實世界更為相似,有輕硬體、重軟體的特性。 由於攝像頭的價格低廉,因此視覺方案成本優勢明顯且更易通過車規測試。 此外,攝像頭所獲的圖像數據與人眼感知的真實世界更為相似,形態上最接近人類駕駛,高解析度、高幀率的成像技術也使得感知到的環境資訊更為豐富。

然而,攝像頭在黑暗環境中感知受限,精度及安全性有所下降。 且由於視覺方案在硬體要求降低的背景下,其對軟體的要求明顯提高,即需要依靠強大的演算法才能保證圖像處理、命令下達以及處理的效率。

在ADAS階段,決策權仍在在駕駛員手中,其對汽車的軟體演算法要求相對較低,以Mobileye為代表的視覺方案被多數整車廠採用。

然而,隨著智慧駕駛邁向L3及以上,自動駕駛平臺將接替人的大腦進行駕駛決策,對演算法和AI的能力要求明顯提升,目前僅特斯拉、百度、Mobileye等具備軟體和演算法基因的廠商完全採用或兼顧視覺方案。 純視覺解決方案多以黑盒方案為主,且L3及以上自動駕駛升級難度大,傳統整車廠搭載意願不強。

特斯拉憑藉「影子模式」與超強演算法構築自動駕駛反覆運算閉環,其他車企難以複製。 特斯拉對汽車的定義是極簡化、科技化,其一直在汽車上做減法,對車輛線束長度、零部件數量、生產製造工序都進行大幅下調。 在感知方案的選擇上,特斯拉貫徹成本更優的視覺方案,在Model3上採用12個超聲波雷達、8個攝像頭和1個前置雷達收集周邊資訊,通過其強大的融合演算法迅速構建車輛周邊的3D模型,在汽車行駛中做出快速決

由於2D圖像對物體的左後角的檢測(車長的判斷)存在一定盲區,車輛尾部的傾斜與向上收窄的設計加劇了對整體寬度的低估,因此,視覺方案的關鍵便是通過演算法根本上解決視覺資訊的準確處理,將攝像頭捕捉到的2D平面圖像轉換成精確的3D模型。 特斯拉在自動駕駛領域的全棧自研以及其在「模式識別模型」領域的領先地位(即數據規模龐大、數據覆蓋多樣及數據場景真實)成為其貫徹視覺融合方案的護城

此外,特斯拉的「影子模式」可有效控制演算法訓練成本,這一模式下數據搜集系統如實時跟隨駕駛員的"影子",始終觀察外部環境與駕駛員的動作。 若在某個特定場景中駕駛員的操作與「影子」的預判不符,則此次數據會傳輸到特斯拉的伺服器中,對演算法進行修正性訓練,在下次同場景時予以更正。

百度、Mobileye採用前裝用視覺、Robotaxi用鐳射雷達的雙線並行策略,優化其感知效果。 在前裝領域,全球AI演算法領先企業百度於2020年12月推出名為ANP的"輕感測器、輕算量、強感知"視覺方案。 在成本不敏感的Robotaxi領域,百度選擇擁抱鐳射雷達,與雷射雷達公司禾賽科技一起定製鐳射雷達,不僅提升了感知力和可靠性,成本也大

另一方面,以純視覺感測器方案聞名的Mobileye,通過7個長距攝像頭和4個泊車攝像頭打造了自己的視覺方案。 其中,前置攝像頭處於主要感知位,具備120度、800萬像素性能,前、後則共佈置4個角攝像頭,側後視鏡、前後保險杠提供190度的廣角攝像頭。 這些感知攝像頭與數據處理端的2個EyeQ5晶元組成了Mobileye的純視覺系統方案,支持汽車安全地行駛在錯綜複雜的城市環境中保羅V8真假 保羅V8是什麼 保羅V8成分 保羅V8心得 保羅V8評價 保羅V8用法

與此同時,公司亦宣佈旗下Robotaxi將與著名鐳射雷達廠商Luminar合作,通過鐳射雷達、雷達與攝像頭的配置綜合提升其無人駕駛的感知精確程度,提高車輛行駛安全性與可靠性。 可見雷射雷達與視覺攝像頭在現階段還沒有完全分出高下,多感測器冗餘在目前來說是各家廠商比較保守的發展路

曾經雷射雷達的成本是非常高的,一套鐳射雷達設備一度最高能達到7.5萬美金,讓以馬斯克為代表的純視覺派萬萬沒想到的是,激光雷達的成本比想像中降得更快。

台長: retetgrestgresrfg
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