攝像頭才是自動(dòng)駕駛感知yyds
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】我們理解世界,是以人類的感知為基礎(chǔ)的。我們建立的交通系統(tǒng),自然也是以人的感知方式為基礎(chǔ)的。人開(kāi)車最主要依賴的感知途徑是眼睛,所以想要在人類建立的交通系統(tǒng)中開(kāi)車,“看見(jiàn)”就成為了重中之重。而自動(dòng)駕駛系統(tǒng)感知系統(tǒng)中,能模擬人類眼睛的硬件,自然就是攝像頭。
攝像頭在我們的生活中太過(guò)常見(jiàn),再聊它的成像原理和發(fā)展史就顯得有點(diǎn)多余了。但很多朋友可能沒(méi)有注意,我們習(xí)以為常的攝像頭,這兩年經(jīng)歷了怎樣的飛速發(fā)展。當(dāng)然,我說(shuō)的不是攝像頭硬件層面,或者它借助手機(jī)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模普及之類的,而是攝像頭與人工智能的結(jié)合。
人工智能的概念誕生于上世紀(jì)五十年代,雖然有一些爭(zhēng)議,不過(guò)總體意思就是賦予人造機(jī)器以類似人類的智能。在六十余年的發(fā)展中,人工智能經(jīng)歷了兩輪低谷和三輪高潮。不管技術(shù)方向如何改變,“聽(tīng)懂”和“看懂”都是人工智能應(yīng)用中最基礎(chǔ)的兩個(gè)方向。聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫是人類交流的主要途徑,想要模仿人類智能,人工智能首先需要學(xué)會(huì)的就是聽(tīng)懂和看懂,對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)硬件也就是音響和攝像頭。
近幾年隨著多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)的發(fā)展,以及對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等的合理應(yīng)用,人工智能技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。從2016年左右開(kāi)始,語(yǔ)音識(shí)別和圖像識(shí)別的準(zhǔn)確率,都取得了質(zhì)的飛躍。于是,智能音箱、手機(jī)語(yǔ)音助手、人臉識(shí)別等等應(yīng)用,飛速的走入了我們的生活。
而在人工智能更深層次的應(yīng)用中,自動(dòng)駕駛是發(fā)展最快,也是最被看好的領(lǐng)域之一??梢哉f(shuō),人工智能的發(fā)展一直伴隨著攝像頭的應(yīng)用。而攝像頭與人工智能的結(jié)合,推動(dòng)了自動(dòng)駕駛的發(fā)展。因此長(zhǎng)期以來(lái),攝像頭都占據(jù)著自動(dòng)駕駛感知硬件C位也就不足為奇了。
1961年 也就是人工智能技術(shù)剛剛興起之時(shí),斯坦福大學(xué)研究院試制的一臺(tái)無(wú)人駕駛小車——Stanford Cart。這臺(tái)車也是被普遍認(rèn)可的,世界上第一輛“自動(dòng)駕駛”汽車。Stanford Cart依賴車頂?shù)囊粋€(gè)攝像頭和早期的人工智能算法,實(shí)現(xiàn)了感知、決策、規(guī)劃、控制的一系列流程。
不過(guò)Stanford Cart的發(fā)展也經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程,從1961年試制成功,到1967年才學(xué)會(huì)識(shí)別地面的白線,并沿著白線向前行駛。到1979年 Stanford Cart終于實(shí)現(xiàn)了立體視覺(jué)感知,成功地通過(guò)了一個(gè)沒(méi)有人為干擾,但充滿椅子等障礙物的房間。
但它的問(wèn)題也很嚴(yán)重,由于當(dāng)時(shí)算法尚不成熟,芯片算力也還很有限,Stanford Cart移動(dòng)的非常緩慢,最終Stanford Cart項(xiàng)目因?yàn)檫M(jìn)展緩慢被迫中止。但Stanford Cart開(kāi)創(chuàng)了自動(dòng)駕駛的先河,也樹(shù)立了攝像頭在自動(dòng)駕駛中無(wú)法撼動(dòng)的地位。此后不斷有新的自動(dòng)駕駛項(xiàng)目上馬,攝像頭幾乎從未缺席,包括如今經(jīng)常被提及的純視覺(jué)和雷達(dá)路線之爭(zhēng),所謂的雷達(dá)路線也是包括攝像頭在內(nèi)的多傳感器融合方案。
畢竟在當(dāng)下以及可預(yù)見(jiàn)的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),不論自動(dòng)駕駛還是高階輔助駕駛,都需要在專為人類設(shè)計(jì)的交通體系中運(yùn)行。能夠模擬人眼的攝像頭是不可或缺的感知硬件,也只有像ACC自適應(yīng)巡航這種低階的輔助駕駛功能。因?yàn)閷⒏嗟牟僮鹘唤o了人類駕駛員,才可以僅依賴毫米波雷達(dá)實(shí)現(xiàn)。
前不久,號(hào)稱“首款搭載激光雷達(dá)的量產(chǎn)智能汽車“的小鵬P5正式上市。有趣的是,何小鵬在發(fā)布會(huì)上不僅沒(méi)有大肆鼓吹激光雷達(dá)的神奇,反而一再?gòu)?qiáng)調(diào)小鵬在發(fā)展高階輔助駕駛及自動(dòng)駕駛時(shí),視覺(jué)感知依然是系統(tǒng)的核心。在關(guān)于自動(dòng)駕駛的路線之爭(zhēng)中,爭(zhēng)論的并不是攝像頭要不要,而是只有攝像頭夠不夠。
“人憑借眼睛就能開(kāi)好車”,這是人的生理結(jié)構(gòu)決定的,畢竟人不可能生出復(fù)雜的雷達(dá)系統(tǒng)等??杉幢闶菗碛姓嬲娜祟愔悄?,也并非所有人都能憑借眼睛就開(kāi)好車,何況是還在“蹣跚學(xué)步”的人工智能?
據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的數(shù)據(jù),全世界每年有125萬(wàn)人死于交通事故,這是人類并不能開(kāi)好車的血淋淋的證據(jù),也是人們力圖發(fā)展自動(dòng)駕駛的重要原因之一。機(jī)器可以減少人犯錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn),理論上自動(dòng)駕駛可以做的比人更安全。
在安全方面,包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、C-V2X等技術(shù),可以做到更精確的探測(cè),詳細(xì)對(duì)比我們?cè)谥凹す饫走_(dá)的節(jié)目中有過(guò)介紹,有興趣的朋友可以回看之前的節(jié)目。從準(zhǔn)確度上這些技術(shù)就優(yōu)于攝像頭,理論上也能帶來(lái)更高的安全冗余。
不過(guò) 這并不是自動(dòng)駕駛路線之爭(zhēng)的結(jié)論,我們經(jīng)常開(kāi)玩笑說(shuō):“小孩子才做選擇題”,可大人也不能真的全都能要。一臺(tái)配置多個(gè)激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭,同時(shí)具有高精度地圖、C-V2X等的自動(dòng)駕駛汽車,成本往往需要達(dá)到數(shù)百萬(wàn)之巨。高昂的成本注定會(huì)限制他的發(fā)展空間,大人也得做選擇題。
成本問(wèn)題或許還可以通過(guò)商業(yè)模式的創(chuàng)新進(jìn)行一定的抵消,但復(fù)雜系統(tǒng)可能存在的錯(cuò)誤疊加是很難徹底根除的。究竟是特斯拉推崇的單純依賴攝像頭的純視覺(jué)路線,還是在復(fù)雜的多傳感器融合取一個(gè)折中,誰(shuí)能在商業(yè)上取得成功還沒(méi)有定數(shù),自動(dòng)駕駛路線之爭(zhēng)還會(huì)延續(xù)。
可是不管哪個(gè)方案在市場(chǎng)上取得成功,攝像頭都是難以動(dòng)搖的C位,不管增加雷達(dá)還是別的感知硬件,視覺(jué)算法都還是不可怠慢的自動(dòng)駕駛關(guān)鍵技術(shù)。
我們或許可以暢想,未來(lái)的自動(dòng)駕駛時(shí)代,在專為自動(dòng)駕駛打造的交通體系中,自動(dòng)駕駛汽車或許可以依賴更高效的基建,拋棄攝像頭順暢的運(yùn)轉(zhuǎn)。但在可預(yù)見(jiàn)的很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),模擬人眼的攝像頭才能夠幫助自動(dòng)駕駛汽車,在有人類駕駛員參與的交通體系中,與人和諧的共處。(文:太平洋汽車網(wǎng) 郭睿)
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