千米感知誤差低于5%，嬴徹發(fā)布全球領(lǐng)先的超長(zhǎng)距精準(zhǔn)3D感知技術(shù)

魚羊 2020-07-08 12:30:02 來源：量子位

魚羊 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

行駛在高速公路上的自動(dòng)駕駛重卡，時(shí)速保持在 80-100 km/h，即每秒移動(dòng)大約 25 米。

剎車距離，就會(huì)是乘用車的 2 倍。

這樣的情況下，要保證行車安全，感知距離起碼要達(dá)到 300 米以上。

車輛“看”得越遠(yuǎn)、測(cè)得越準(zhǔn)，就越能精確地判斷前車動(dòng)向，做出合理的預(yù)判，保障行車安全。

這就是嬴徹科技最新發(fā)布的超長(zhǎng)距精準(zhǔn)3D感知技術(shù)要解決的問題。

不僅感知距離可以達(dá)到 1000 米，嬴徹還在行業(yè)內(nèi)首次提到了測(cè)距精度——

1000米感知距離下，測(cè)距誤差能達(dá)到5%以下。

兼顧超長(zhǎng)距和精準(zhǔn)的識(shí)別效果，并且不需要額外的傳感器，嬴徹的技術(shù)團(tuán)隊(duì)是如何做到？

其中訣竅，嬴徹CTO楊睿剛博士同量子位進(jìn)行了分享。

超長(zhǎng)距精準(zhǔn)3D感知技術(shù)

無(wú)論是激光雷達(dá)還是毫米波雷達(dá)，有效感知距離也不過 150-200 米。

在長(zhǎng)距離的感知上，主要需要依靠相機(jī)作為傳感器。

楊睿剛博士介紹，目前主要的技術(shù)有兩種：

其一，雙目立體視覺測(cè)距。即通過兩個(gè)攝像頭來觀測(cè)同一物體，通過三角化來得到三維距離。

這一方案的缺點(diǎn)在于，對(duì)于超長(zhǎng)距而言，雙目測(cè)距的誤差隨距離的平方增長(zhǎng)。舉個(gè)例子，如果在 100 米時(shí)，測(cè)距誤差是 1 米，那么當(dāng)距離達(dá)到 1000 米，誤差就會(huì)達(dá)到 100 米。

其二，直接通過回歸或者一些簡(jiǎn)單幾何的方法來計(jì)算前方物體的深度信息。

這種方法產(chǎn)生的誤差在15%-20%左右。不僅如此，在超長(zhǎng)距上，標(biāo)注數(shù)據(jù)不足，很難對(duì)移動(dòng)物體的細(xì)節(jié)進(jìn)行處理。

針對(duì)這些問題，嬴徹的解決方案——把前景和背景分開來做處理。

背景，是指前方的整個(gè)靜態(tài)環(huán)境。嬴徹的超長(zhǎng)距精準(zhǔn)3D感知技術(shù)，結(jié)合激光雷達(dá)，把激光點(diǎn)云作為控制點(diǎn)，然后由近及遠(yuǎn)，通過圖像的方法計(jì)算深度。

楊睿剛博士解釋說：

你可以想象在一張圖像上，有些點(diǎn)帶有深度信息，但更多的點(diǎn)沒有。

通過無(wú)監(jiān)督深度學(xué)習(xí)，我們把這些帶有深度信息的點(diǎn)，從近到遠(yuǎn)地?cái)U(kuò)展出去，就可以得到很好的長(zhǎng)距離背景深度圖像。

而前景，就是前方行駛的車輛。

對(duì)于車輛，嬴徹采用了經(jīng)典幾何方法來進(jìn)行處理。

具體而言，是對(duì)車輛直接進(jìn)行檢測(cè)，通過將車輛進(jìn)行部件級(jí)拆解，將其與三維模型做精準(zhǔn)擬合。通過擬合出來的三維模型， 結(jié)合背景的深度圖片，就可以得到車輛的位姿信息，包括距離，朝向等，實(shí)現(xiàn)了超長(zhǎng)距離的三維感知。

這一套方案，被稱為“場(chǎng)景深度感知 + 前景車輛部件級(jí)解析”。用更通俗的話說，就是深度學(xué)習(xí)方法和基于幾何的經(jīng)典計(jì)算機(jī)視覺方法的有機(jī)結(jié)合。

這樣一來，無(wú)論是對(duì)近景還是遠(yuǎn)景，系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)環(huán)境都能有很好的感知。

另外，在相對(duì)惡劣的天氣條件下，比如雨天、霧天，激光雷達(dá)、攝像頭這些基于光學(xué)信號(hào)的傳感器，都會(huì)受到影響。

為此，嬴徹也基于計(jì)算攝影學(xué)（computational photography）技術(shù)，開發(fā)了應(yīng)對(duì)的去雨去霧算法，保障感知距離和感知精度。

如上圖所示，嬴徹用靜態(tài)三維掃描的方法對(duì)其算法進(jìn)行了嚴(yán)格的實(shí)地驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明，嬴徹的超長(zhǎng)距3D感知技術(shù)在距離為 1000 米的時(shí)候，測(cè)距精度能達(dá)到 5%以內(nèi)。

在深度三維測(cè)距的精確度上，該技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

有何價(jià)值？

楊睿剛博士介紹，感知距離每增加 100 米，系統(tǒng)可增加 4 秒的預(yù)警和應(yīng)對(duì)時(shí)間。嬴徹科技的超長(zhǎng)距精準(zhǔn) 3D 感知技術(shù)為自動(dòng)駕駛卡車顯著增加更多的路徑選擇和執(zhí)行時(shí)間，為自動(dòng)駕駛卡車的安全與節(jié)能帶來了突破性提升的機(jī)會(huì)。

更重要的一點(diǎn)是，這套方案沒有用到額外的傳感器，借助現(xiàn)在自動(dòng)駕駛車輛上標(biāo)配的激光雷達(dá)、中焦長(zhǎng)焦相機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)。

也就是說，要把這套方案應(yīng)用到實(shí)際的自動(dòng)駕駛重卡上，不需要在車上加裝任何額外的硬件，進(jìn)行任何硬件層面上的改造、升級(jí)。

而這樣的操作，也符合嬴徹“車規(guī)級(jí)，前裝量產(chǎn)”的路線。

“我們的目標(biāo)就是量產(chǎn)”

楊睿剛博士是全球知名的計(jì)算機(jī)視覺科學(xué)家，之前擔(dān)任百度機(jī)器人和自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室主任及首席3D視覺科學(xué)家。

而加入嬴徹?fù)?dān)任CTO，正是因?yàn)檎J(rèn)同嬴徹“對(duì)技術(shù)的極致追求，對(duì)商業(yè)價(jià)值的理性判斷”。

在與技術(shù)團(tuán)隊(duì)磨合的幾個(gè)月中，楊睿剛博士更加堅(jiān)定了對(duì)量產(chǎn)落地L3自動(dòng)駕駛貨運(yùn)的信心。

因?yàn)檫@個(gè)年輕的團(tuán)隊(duì)，每個(gè)人都“目標(biāo)非常明確，奔著量產(chǎn)拼勁十足”。

楊睿剛認(rèn)為，現(xiàn)在，自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)氛圍是熱烈友好的，大家互相比拼技術(shù)的同時(shí)，也在開源平臺(tái)、開源數(shù)據(jù)集，共同推動(dòng)自動(dòng)駕駛行業(yè)的發(fā)展。

并且，現(xiàn)在自動(dòng)駕駛這個(gè)市場(chǎng)也足夠大，每個(gè)賽道都有足夠多的機(jī)會(huì)。接下來，誰(shuí)能脫穎而出，還是要看落地的能力。

在楊睿剛看來，L4級(jí)完全無(wú)人駕駛的商業(yè)化落地還有很長(zhǎng)一段路要走。嬴徹選擇的，是一條漸進(jìn)式的發(fā)展路線。L3級(jí)自動(dòng)駕駛貨運(yùn)，借助自動(dòng)駕駛技術(shù)，把駕駛員變成管理員，來節(jié)省人力、降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

嬴徹的量產(chǎn)之路目標(biāo)明確，發(fā)展速度也令人矚目。

今年4月，嬴徹科技分別與東風(fēng)商用車、中國(guó)重汽聯(lián)合開發(fā)的L3級(jí)自動(dòng)駕駛重卡A樣車相繼完成。

按照嬴徹給出的時(shí)間表，2021年年底，嬴徹將聯(lián)合中國(guó)主機(jī)廠批量交付L3自動(dòng)駕駛卡車，向客戶提供覆蓋全國(guó)的自動(dòng)駕駛卡車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，真正開始為用戶持續(xù)帶來商業(yè)價(jià)值。

One More Thing

楊睿剛介紹說，嬴徹還于正在舉辦的世界人工智能大會(huì)上分享更多自動(dòng)駕駛卡車量產(chǎn)的最新進(jìn)展。

除了這項(xiàng)全球領(lǐng)先的超長(zhǎng)距精準(zhǔn)3D感知技術(shù)，嬴徹還發(fā)布了高性能自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)Inceptio M51。同時(shí)，嬴徹還與中國(guó)重汽聯(lián)合展示L3自動(dòng)駕駛重卡量產(chǎn)工程樣車，展現(xiàn)深厚的汽車產(chǎn)業(yè)底蘊(yùn)與自動(dòng)駕駛新興力量的有效融合。

一方面大力投入自動(dòng)駕駛卡車核心軟硬件的研發(fā)，另一方面堅(jiān)定投入與汽車產(chǎn)業(yè)伙伴的量產(chǎn)合作。

對(duì)于自動(dòng)駕駛卡車的如期成功量產(chǎn)，嬴徹表示充滿信心。

— 完 —