摄像头才是自动驾驶感知yyds

2021-09-30 19:41:04 作者:郭睿

  【太平洋汽车网 技术频道】我们理解世界,是以人类的感知为基础的。我们建立的交通系统,自然也是以人的感知方式为基础的。人开车最主要依赖的感知途径是眼睛,所以想要在人类建立的交通系统中开车,“看见”就成为了重中之重。而自动驾驶系统感知系统中,能模拟人类眼睛的硬件,自然就是摄像头。

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  摄像头在我们的生活中太过常见,再聊它的成像原理和发展史就显得有点多余了。但很多朋友可能没有注意,我们习以为常的摄像头,这两年经历了怎样的飞速发展。当然,我说的不是摄像头硬件层面,或者它借助手机实现大规模普及之类的,而是摄像头与人工智能的结合。

  人工智能的概念诞生于上世纪五十年代,虽然有一些争议,不过总体意思就是赋予人造机器以类似人类的智能。在六十余年的发展中,人工智能经历了两轮低谷和三轮高潮。不管技术方向如何改变,“听懂”和“看懂”都是人工智能应用中最基础的两个方向。听、说、读、写是人类交流的主要途径,想要模仿人类智能,人工智能首先需要学会的就是听懂和看懂,对应的基础硬件也就是音响和摄像头。

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  近几年随着多层神经网络和深度学习的发展,以及对互联网、大数据等的合理应用,人工智能技术有了长足的进步。从2016年左右开始,语音识别和图像识别的准确率,都取得了质的飞跃。于是,智能音箱、手机语音助手、人脸识别等等应用,飞速的走入了我们的生活。

  而在人工智能更深层次的应用中,自动驾驶是发展最快,也是最被看好的领域之一。可以说,人工智能的发展一直伴随着摄像头的应用。而摄像头与人工智能的结合,推动了自动驾驶的发展。因此长期以来,摄像头都占据着自动驾驶感知硬件C位也就不足为奇了。

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  1961年 也就是人工智能技术刚刚兴起之时,斯坦福大学研究院试制的一台无人驾驶小车——Stanford Cart。这台车也是被普遍认可的,世界上第一辆“自动驾驶”汽车。Stanford Cart依赖车顶的一个摄像头和早期的人工智能算法,实现了感知、决策、规划、控制的一系列流程。

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  不过Stanford Cart的发展也经历了漫长的过程,从1961年试制成功,到1967年才学会识别地面的白线,并沿着白线向前行驶。到1979年 Stanford Cart终于实现了立体视觉感知,成功地通过了一个没有人为干扰,但充满椅子等障碍物的房间。

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  但它的问题也很严重,由于当时算法尚不成熟,芯片算力也还很有限,Stanford Cart移动的非常缓慢,最终Stanford Cart项目因为进展缓慢被迫中止。但Stanford Cart开创了自动驾驶的先河,也树立了摄像头在自动驾驶中无法撼动的地位。此后不断有新的自动驾驶项目上马,摄像头几乎从未缺席,包括如今经常被提及的纯视觉和雷达路线之争,所谓的雷达路线也是包括摄像头在内的多传感器融合方案。

  毕竟在当下以及可预见的很长一段时间内,不论自动驾驶还是高阶辅助驾驶,都需要在专为人类设计的交通体系中运行。能够模拟人眼的摄像头是不可或缺的感知硬件,也只有像ACC自适应巡航这种低阶的辅助驾驶功能。因为将更多的操作交给了人类驾驶员,才可以仅依赖毫米波雷达实现。

以「智」服人 测试小鹏P5

  前不久,号称“首款搭载激光雷达的量产智能汽车“的小鹏P5正式上市。有趣的是,何小鹏在发布会上不仅没有大肆鼓吹激光雷达的神奇,反而一再强调小鹏在发展高阶辅助驾驶及自动驾驶时,视觉感知依然是系统的核心。在关于自动驾驶的路线之争中,争论的并不是摄像头要不要,而是只有摄像头够不够。

  “人凭借眼睛就能开好车”,这是人的生理结构决定的,毕竟人不可能生出复杂的雷达系统等。可即便是拥有真正的人类智能,也并非所有人都能凭借眼睛就开好车,何况是还在“蹒跚学步”的人工智能?

  据世界卫生组织发布的数据,全世界每年有125万人死于交通事故,这是人类并不能开好车的血淋淋的证据,也是人们力图发展自动驾驶的重要原因之一。机器可以减少人犯错误的风险,理论上自动驾驶可以做的比人更安全。

  在安全方面,包括激光雷达、毫米波雷达、C-V2X等技术,可以做到更精确的探测,详细对比我们在之前激光雷达的节目中有过介绍,有兴趣的朋友可以回看之前的节目。从准确度上这些技术就优于摄像头,理论上也能带来更高的安全冗余。

  不过 这并不是自动驾驶路线之争的结论,我们经常开玩笑说:“小孩子才做选择题”,可大人也不能真的全都能要。一台配置多个激光雷达、毫米波雷达、摄像头,同时具有高精度地图、C-V2X等的自动驾驶汽车,成本往往需要达到数百万之巨。高昂的成本注定会限制他的发展空间,大人也得做选择题。

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  成本问题或许还可以通过业模式的创新进行一定的抵消,但复杂系统可能存在的错误叠加是很难彻底根除的。究竟是特斯拉推崇的单纯依赖摄像头的纯视觉路线,还是在复杂的多传感器融合取一个折中,谁能在商业上取得成功还没有定数,自动驾驶路线之争还会延续。

  可是不管哪个方案在市场上取得成功,摄像头都是难以动摇的C位,不管增加雷达还是别的感知硬件,视觉算法都还是不可怠慢的自动驾驶关键技术。

  我们或许可以畅想,未来的自动驾驶时代,在专为自动驾驶打造的交通体系中,自动驾驶汽车或许可以依赖更高效的基建,抛弃摄像头顺畅的运转。但在可预见的很长时期内,模拟人眼的摄像头才能够帮助自动驾驶汽车,在有人类驾驶员参与的交通体系中,与人和谐的共处。(文:太平洋汽车网 郭睿)

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