上海(hai)車展過去一個多月,業內討論熱度(du)仍未消散,“擁(yong)抱汽(qi)車行業新(xin)時代”的主題(ti)被縮寫成一個大大的“卷”字而深入人心:主機(ji)廠卷功能,卷場景,卷細節,卷價(jia)格……供應商也自(zi)然不(bu)能置身(shen)其外(wai),紛(fen)(fen)紛(fen)(fen)一頭扎進(jin)了風云激(ji)蕩的產業大變(bian)革。
這(zhe)場汽車產業的(de)新舊(jiu)交替,是(shi)一次市場篩選下的(de)大(da)洗牌,入(ru)局者全(quan)力快跑,產品(pin)(pin)革故(gu)鼎新,而最終,消費者將用訂單為他們覺(jue)得最好(hao)用的(de)車投出一票(piao),“被票(piao)選”的(de)產品(pin)(pin)和廠商(shang)將贏得市場。
近日(ri),元橡科技(ji)(ji)VP趙利軍受邀參加2023第七屆中(zhong)國汽車視覺技(ji)(ji)術創新大(da)會,分享題為《立體視覺讓出(chu)行更安(an)全、更舒適、更美好(hao)》的(de)主題演(yan)講(jiang)(jiang),其中(zhong)“立體視覺傳感器是自(zi)動駕駛走(zou)向高階的(de)必然選擇”這一觀點引起行業廣泛關注,以(yi)下內容(rong)根據(ju)趙利軍現場演(yan)講(jiang)(jiang)內容(rong)梳理。
? 智駕(jia)產品(pin)快(kuai)速增長,什么樣的感知技術(shu)能(neng)支持L2+/L2++及更高階的自動駕(jia)駛(shi)
L2、L2+ 已(yi)經進入(ru)了快速落地的(de)階段。根據(ju)公開資料,2022年中國(guo)乘(cheng)用車(che)市場(chang)自(zi)主品牌(pai)ADAS滲透(tou)率(lv)超過了30%,20萬(wan)以(yi)上的(de)車(che)型上,超過了50%。高速NOA和城市NOA也(ye)開始部(bu)分上車(che)。
如果說L2駕駛(shi)大(da)家還是選(xuan)擇性(xing)在實(shi)現一些功能,比如AEB、LKA的(de)話,那么L2++、L3、L4 已經不(bu)只(zhi)是實(shi)現幾個功能這么簡(jian)單,而是系統性(xing)的(de)、全方位(wei)的(de)行車安全要求。智(zhi)能的(de)程度越來(lai)越深,挑戰也完全不(bu)同。
在這樣一(yi)個大的趨(qu)勢(shi)之下(xia),需要什么樣的感知技術來支持L2+/L2++及更高階的自動駕駛呢?或者說既然要卷,那選擇什么樣的路(lu)線(xian)去(qu)脫(tuo)穎而出呢?
? 高階(jie)智駕中的上(shang)帝視角(jiao)-BEV
在核心的(de)感知技術方面,前些年采用比(bi)較多的(de)是基于各種各樣的(de)傳感器,包括雷(lei)達、視覺、激光(guang)等,去做后(hou)融合,但是后(hou)融合的(de)方法在高階智能駕(jia)駛的(de)實現上會碰到(dao)很多的(de)挑戰。而(er)現在,非(fei)常熱的(de)一個概念是BEV。
特斯拉引入的BEV和(he)Occupancy網(wang)絡,向大家展示了前融合和(he)立體感知的價值,從以二維世(shi)界(jie)的圖片(pian)來識別和(he)判斷前面是(shi)不是(shi)有(you)人/有(you)車(che),跨(kua)越到了整(zheng)個(ge)行(xing)駛空間(jian)的立體感知。
實現(xian)Occupancy有(you)純視覺(jue)的(de)(de)(de)模式,也有(you)多(duo)傳感(gan)(gan)器融合的(de)(de)(de)模式。機器學(xue)習(xi)可以代入距離的(de)(de)(de)維度,其實際能(neng)力還(huan)需要很多(duo)時間去驗證。而從物理上能(neng)明確提供空間感(gan)(gan)知的(de)(de)(de)技術目前主要有(you)三類:激光雷達(da)、毫米(mi)波雷達(da)和立(li)體視覺(jue)。每種傳感(gan)(gan)技術都各有(you)特點。
激光雷達:
● 測量一致性好,無論(lun)距離遠(yuan)近誤差(cha)都比(bi)較小
● 主(zhu)動光(guang)源(yuan),比較可控
● 高線數激(ji)光雷達的成(cheng)本比較高
毫米(mi)波雷達:
● 全天候,在惡劣氣候環(huan)境下也能有(you)比較好的感知結(jie)果
● 橫向分辨能(neng)力差一(yi)些
雙(shuang)目立(li)體(ti)視(shi)覺:
● 最(zui)接近人的經驗
● 信息最豐富
● 成本低
雙目立體視(shi)(shi)覺(jue)類似于人眼構造,能夠同時提(ti)供(gong)圖(tu)(tu)像信(xin)(xin)息和(he)空間信(xin)(xin)息。圖(tu)(tu)像有非常高的(de)分辨率,信(xin)(xin)息非常稠密,最適配(pei)于依(yi)據于人類視(shi)(shi)覺(jue)經(jing)驗構造的(de)整(zheng)個交通(tong)系統。激光和(he)毫米波在使(shi)(shi)用的(de)時候也基(ji)本上都(dou)要搭配(pei)視(shi)(shi)覺(jue),單獨使(shi)(shi)用的(de)話很多結(jie)果都(dou)無法驗證(zheng)。
而又(you)因為(wei)攝像頭(tou)的量產(chan)規(gui)模(mo)非常(chang)大,工業發(fa)展(zhan)成熟,故(gu)而視覺傳感器的成本也很低。
? 面對(dui)城市復雜場景,立體視(shi)覺是(shi)必然選擇
目前,國(guo)內自動駕駛賽(sai)道的一個主要產品(pin)進化方(fang)向就是(shi)從高速NOA到城市(shi)(shi)NOA的落地應(ying)用。城市(shi)(shi)NOA要面對的環境特別復雜,大(da)家在擁擠時段開車的話也會有深切感(gan)知,你會遇到層出(chu)不窮的障(zhang)礙物、出(chu)乎預料的加塞場景……這(zhe)種(zhong)時候快(kuai)速的檢測和響(xiang)應(ying)就極為(wei)重要。
(城(cheng)市交通場(chang)景)
而(er)應對(dui)非標障礙物或者突發事件,機器(qi)學習會有長尾效應,無法窮舉數據(ju)集,立體視覺可以利用局部(bu)數據(ju),快(kuai)速完成復雜(za)空(kong)間(jian)建模,解決各(ge)種不容易覆蓋的異常情況。這也就是我們為什么說立體視覺是整個(ge)自動駕駛走向(xiang)高(gao)階的一個(ge)必然選(xuan)擇。
? 不止安全,還更(geng)舒適
立體視覺能帶來的不(bu)只是主動安(an)全(quan),還能顯著提升(sheng)車(che)輛的舒適性。
前(qian)段時間,頂流新能源(yuan)車企比亞(ya)迪(di)發布(bu)“云(yun)輦”,一(yi)石(shi)激起千層浪。“云(yun)輦”是(shi)一(yi)系列智能車身控制(zhi)系統,核心在于對底盤懸架(jia)系統的(de)智能化(hua)控制(zhi),讓車輛(liang)在顛簸路面環境依然能夠(gou)保(bao)持(chi)較(jiao)好(hao)的(de)舒(shu)適性。要達(da)到(dao)這(zhe)種舒(shu)適性,首先(xian)要對路面進行預(yu)瞄(miao),預(yu)先(xian)精(jing)準(zhun)識別判(pan)斷(duan)前(qian)方道(dao)路路況(kuang),從而能夠(gou)對應調節懸架(jia)。
目前為止,路面預瞄的(de)唯一解(jie)決方(fang)案就是雙目,只有雙目立(li)體視(shi)覺(jue)相機(ji)才能(neng)有足(zu)夠高的(de)精度和可承受的(de)成本來解(jie)決這樣的(de)問題。
通過雙目系統(tong)識別道路(lu)類型,掃描前方路(lu)面信息,得到高精度路(lu)面3D點云,將路(lu)面感知(zhi)結果傳(chuan)遞給(gei)主動懸(xuan)架系統(tong),實(shi)現底盤實(shi)時(shi)自適(shi)應(ying)調節,帶來(lai)優(you)越的駕(jia)乘體驗。
在(zai)野(ye)外(wai)非結構化道路行駛場景,魔(mo)毯雙目立體(ti)視覺相機也支(zhi)持提供基于AI的路面類型(xing)識(shi)別,以給到車輛該路段路面類型(xing)信息和路面起(qi)伏狀況(kuang)。
? 立體(ti)視覺技(ji)術核心(xin)難(nan)點
立體(ti)視(shi)覺有這么(me)多的好處,為什么(me)之前的市場(chang)認知度不高?立體(ti)視(shi)覺技術應用(yong)的難點(dian)在哪里?
高算(suan)力要(yao)求:
算力問題是過去很難跨越的(de)一個(ge)門(men)檻。立(li)體視(shi)覺需要基于兩(liang)幅二(er)維圖像做匹配,每(mei)幅圖像都有海量的(de)像素,而且要求(qiu)的(de)幀(zhen)率也(ye)比較高(gao),為了達到匹配效果(guo),計算量非常(chang)大。以(yi)前在端(duan)設(she)備上做起來(lai)會非常(chang)困難。
高精度要(yao)求:
雙目立體(ti)匹配(pei)是像(xiang)素(su)級(ji)乃(nai)至亞像(xiang)素(su)級(ji)的(de)匹配(pei),這樣的(de)高精度計(ji)算(suan),對(dui)相(xiang)機(ji)結(jie)構、工藝、標(biao)定、算(suan)法等都提出了非常嚴(yan)苛的(de)要求(qiu)。
高穩定(ding)性要求:
立(li)體(ti)視覺和(he)傳統單目相比,對(dui)兩個(ge)攝像頭之(zhi)間的相對(dui)位(wei)置(zhi)關系要求很高。長時間的溫度變(bian)化(hua)和(he)震動沖擊之(zhi)下,兩個(ge)攝像頭之(zhi)間的位(wei)置(zhi)關系可能發生一些變(bian)化(hua),影響立(li)體(ti)匹配(pei)的效果(guo)。
以上(shang)這些因(yin)素(su)在過去(qu)使立體視覺(jue)的(de)推廣遇到了一些困難(nan),但(dan)立體視覺(jue)的(de)優勢依然十分明(ming)顯,在以元橡為代表的(de)行(xing)業(ye)玩家進行(xing)一次次技術(shu)更迭換代之后(hou),產品(pin)已滿足車(che)規級(ji)要求。很(hen)多主機廠(chang)也開始重(zhong)視和認可(ke)立體視覺(jue)技術(shu)方案(an)。
元橡科技作為在(zai)立體(ti)視覺(jue)領域深耕多年(nian)的(de)前(qian)沿團(tuan)隊,在(zai)解(jie)決上(shang)述問題方面有著深厚的(de)積淀和經驗。
例(li)如(ru)應對相(xiang)機退化的情(qing)況,元橡的產品后(hou)臺(tai)有在(zai)線標定的程序(xu),可(ke)依據實時數據判斷攝像頭之(zhi)間是否(fou)發生了輕微變(bian)化,根據變(bian)化進(jin)行實時校準。
算力方面,為(wei)了(le)解決(jue)FPGA芯(xin)片發熱和(he)(he)成本(ben)居高不下(xia)的(de)問題,元橡科技自(zi)研了(le)國內首顆(ke)高性(xing)能雙目車規級芯(xin)片,它的(de)尺寸和(he)(he)發熱量(liang)都非常小,這(zhe)也能極大(da)促(cu)進立體(ti)視覺的(de)普及。
(國內首顆(ke)高性(xing)能雙目車(che)規級(ji)芯片(pian))
如何保證(zheng)產(chan)(chan)(chan)品良率和(he)長時間運行的(de)穩定性呢?元(yuan)橡科技在自(zi)動(dong)化生產(chan)(chan)(chan)方面也做了大(da)量投入,全自(zi)動(dong)雙目標(biao)定生產(chan)(chan)(chan)線保障產(chan)(chan)(chan)品質(zhi)量和(he)可靠性,通過(guo)前裝主機廠嚴苛測試(shi)標(biao)準,建立了雙目模組(zu)生產(chan)(chan)(chan)端護城河。
? 慢工出細活的長期主義
做產業(ye)的大家都(dou)很清楚,很多細(xi)節需(xu)要(yao)長(chang)時間的研究和(he)打磨(mo),要(yao)把(ba)一(yi)個產品打磨(mo)好(hao),是一(yi)個繁瑣龐雜的系(xi)統性(xing)工程(cheng)。擔(dan)負重任(ren),行穩致遠,需(xu)要(yao)一(yi)種心無旁騖的堅守精神和(he)長(chang)期(qi)主義(yi)。
元(yuan)橡(xiang)(xiang)科(ke)技(ji)2017年(nian)成立,但核心團隊在(zai)這(zhe)(zhe)一領域已經(jing)(jing)有15年(nian)以上的(de)(de)持續(xu)經(jing)(jing)驗。目(mu)前,元(yuan)橡(xiang)(xiang)科(ke)技(ji)已經(jing)(jing)建立并運行北京、蘇州、武漢三地的(de)(de)研發中心。經(jing)(jing)過長(chang)時間的(de)(de)打磨,很多技(ji)術在(zai)實(shi)際運行中逐步(bu)調整(zheng)和(he)完善,這(zhe)(zhe)種工匠(jiang)精神(shen)也使得我們的(de)(de)產品在(zai)業界被廣泛認(ren)可和(he)應用。
早在(zai)2019年,元橡(xiang)(xiang)雙目一(yi)體(ti)機方案就(jiu)在(zai)國內(nei)的(de)一(yi)些(xie)重卡和客車(che)上裝車(che),在(zai)商用車(che)前裝方面(mian)形成了豐富的(de)積累,近年來,元橡(xiang)(xiang)在(zai)頭部(bu)乘用車(che)企之(zhi)中也實現了多個定點項目。
(元橡車載雙(shuang)目產品)
目前,至(zhi)少(shao)有20萬臺搭載了元橡雙目的車輛行駛于全國(guo)各地的道(dao)路交(jiao)通網絡(luo)中,我們(men)希望雙目始(shi)終是每一輛車安全抵達目的地的守護衛士(shi)和智能(neng)助(zhu)手。
汽車全(quan)行業的(de)“卷”,歸根結底是(shi)要幫助每一個交通參(can)與者做到(dao)保障安(an)全(quan)、降本(ben)增效(xiao)和(he)優化服務(wu),元橡作為立(li)體(ti)視覺技術的(de)創新(xin)者和(he)開拓者,將發揚技術優勢,做好產品落地,讓每一次(ci)出(chu)行更(geng)安(an)全(quan)、更(geng)舒適(shi)、更(geng)美好。