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          1. 雙髻鯊創始人伍寬:雙髻鯊的雙目ADAS之路

              9月24日,由新浪汽車、牛車網、汽車智能、汽車觀察雜志聯合主辦的第七期輪語匯自沙龍、牛車網第四期汽車智能沙龍——“無人駕駛,未來何時到來”在清華大學舊經管報告廳舉辦。國內學術前沿專家、自動駕駛領域創業者、知名投資人和權威分析師就“無人駕駛,未來何時到來”進行了精彩的介紹和討論。其中雙髻鯊聯合創始人/CTO伍寬發表了題為“雙髻鯊的雙目ADAS之路”的主題演講,詳盡介紹了雙目技術的定義和特點,在場觀眾對于雙目技術有了更加深刻的理解。

            雙髻鯊聯合創始人/CTO伍寬雙髻鯊聯合創始人/CTO伍寬

              以下為現場演講內容實錄:

              我們公司叫“雙髻鯊”,雙髻鯊的特點是頭特別寬,眼睛長在兩端,它會形成特有的立體視覺和360度環視,這與我們公司在汽車領域做的技術非常類似,所以我們公司以及產品和技術的名字都命名為“雙髻鯊”。

              這是我們的三個創始人,跟其他兄弟公司不太一樣的是,我們三個創始人基本在圖像領域都沒有背景,創立公司以后才開始涉足這個領域。按照鄧教授剛才講座中的分類,我們做的產品是完完全全的L0級,毫無干預的ADAS輔助駕駛系統。

              一、雙目算法和效果

              先給大家介紹一下雙目算法的基本情況,假如前面有兩個車,我有兩個攝像機,那么我會從兩個圖像中同時看到場景,遠處的車在圖像中距離相對近一些,而近處的車在兩個圖像中的成像距離遠一些,就可以區分它們兩個與你的距離是多少。這就是雙目最基本的原理。

              得益于九十年代一些論文的推動,現在有非常量化而且并不復雜的算法,也就是說我們完全可以攝像機安裝不是特別平,經過簡單的操作以后可以得到非常平整的圖 像,并且通過兩個物體在成像中的距離,推算出它和你的真實距離。所以雙目在原理上非常的清晰簡單,而且是工作比較可靠的一個技術。

              最早將雙目用在汽車領域的是斯巴魯,在1999年推出它的第一代產品,現在已經到了第三代產品,2014年它的ADAS系統拿到了當年世界第一的排名。據我們所知,現在博世也提供了雙目方案,寶馬、奔馳等很多高端車上也配置了雙目的技術。

              我們看一下大概的效果,這是我們產品所做出來的一個實際效果,我們劃出梯形車子即將通過的區域,把障礙物標在這里,這是進行SUV、面包車、公交車的實際測量。

              我們再提高點難度,第一個是比較臟的貨車,因為它是敞棚的,這兩種車在圖像識別、視覺識別是比較大的壓力。然后這是三輪車,這是中國的特色。右邊是個電動車。

              我們再提高一下難度,這里是多個行人,行人的小孩還騎了一個滑板車,第二個是護欄,第三個是不規則的障礙,第四個圖是綠化帶。

              我們再把難度提高一點,第一個是北京非常有特色的霧霾的時候,它跟大霧還是不一樣的,第二個是大雨的狀態,第三個是沒有路燈時候前面還有一個三輪車,第四個圖片是在比較逆光的情況下。

              可 以看出來,雙目的技術很有特點,很多場景看起來非常完美,障礙能夠認出來,把精確的距離也能標出來,用于ADAS領域非常理想。如果再配合產品的優秀外 觀,外觀非常重視用戶的觀感接受度,因為國內而言大家對汽車內室要求很高,像Mobileye大黑盒子太丑了,配不上寶馬,就不裝了,所以顏值上我們非常 重視。一個非常穩定可靠的效果,加上產品的價格,再加上外觀還不錯,在市場上的前景一定非常美好。

              二、雙目ADAS的挑戰

              大 部分做ADAS的攝像頭底下都完全包起來,一直延伸到擋風玻璃,是為了回避掉從中控臺或者別的地方引過來的反光,做ADAS都把攝像頭包得嚴嚴實實,因為 它容易受到干擾。北京車反光特點跟深圳車反光特點還不一樣,因為深圳太陽光大,顏色貼膜會比較深,反光會更加強烈。另外,車子越高檔反光越厲害,因為車子 越高檔的話擋風玻璃越斜,角度就會越大,完全把東西反射到跟司機視線平行。

              這是個逆光場景,它除了帶來更強烈的反光,還會把你本來能夠識別出來的車、車牌子,變成了車子背面是黑乎乎的一片,這也是攝像頭非常大的缺點。雖然攝像頭技術發展很多,但是目前達到人眼的動態范圍還完全不可能。很多公司會用寬動態,但是面對太陽直射仍然是無能為力。

              這是另外一個情況,左邊的攝像頭還可以,但是大家看這些白花花是什么東西?因為這個車不是無骨雨刷,刮不干凈,蟲子或者樹膠用雨刷一刮就就出現了這些東西,影響到雙目的信息采集。

              這是大雨的情況,因為雨點打在擋風玻璃上的時候,飛濺出來的水滴是不規則的,根本無法保證左攝像頭和右攝像頭看到是同一個東西,這里再次推薦大家一定要用無骨雨刷。同樣的霧霾情況下攝像頭也非常難工作。。

              剛才我們看到很多實例,在圖像完好、天氣完好情況下攝像頭和雙目能夠工作很不錯,但是在實際應用過程中會遭遇各種各樣的挑戰,為了克服這些問題我們付出了極大的努力。

              三、雙目技術特點

              雙目這么有特點的一個東西,但是在日常生活中接觸到得卻非常少。我覺得大家可以從這個角度想一想,為什么一個看上去很好的東西沒有被普遍應用?

              微 軟的Kinect原理就是利用雙目,只不過一個是發射,一個是接收,基于Kinect有很多應用,比如體感等。但是自從微軟有了二代以后就不開放一代的 SDK了,導致近年來基于Kinect做開發的越來越少。很遺憾,左邊是一代,右邊是二代,效果差別很大。一代是用雙目原理做的,二代是用激光做的,這個 問題讓我作為雙目的人來說感覺很尷尬,因為其中有雙目可能會被激光所取代的感覺。

              大 家可以仔細看看一代和二代的區別,左邊圖像右側有很重的黑影,為什么?因為雙目兩個攝像頭,一個物體在它跟前時,左攝像頭看到的東西有可能在右攝像頭看不 見,比如這支筆放在這里,左眼能夠看到它的左邊,右眼能夠看到它的右邊,右眼看不到它的左邊。如果一個物體不能同時在右圖和左圖找到的話,雙目測距是不成 立的。但是對于激光而言,就不存在這個缺陷。

              隨 著技術的發展,用雙目形成一個從遠到近的圖,這個圖看起來非常好,從近到遠很連續。但是左圖中這個桿只有很細,在右邊卻這么大。用雙目檢測肯定會出現這樣 的黑影,黑影露在那不好看,有一些算法會做補償,把黑的地方給填上,比如用周邊的東西做填充,這種類似的算法嚴格來說是一種作弊,因為實際上它是沒有任何 道理的。

              這是汽車ADAS領域用雙目做出來的效果,如果把真的實際圖片拿過來的話看上去沒有這么好看,然后通過一些算法把它補償上去后大家感覺會好一點。

              雙目是非常有特點的技術,它的優點和缺點非常明顯,從優點上來說,第一、雙目是比較便宜的技術,只比單目多了一個攝像頭,攝像頭目前也比較簡單和便宜,雙攝 像頭拍照發展起來以后,硬件接入雙攝像頭會越來越方便。第二,它的分辨率越來越高,激光是64線,雷達就更少了,只有發射和接收的維度,攝像頭就不一樣, 至少可以比較好的勾勒出一個圖形的輪廓。第三,易于部署,雙目畢竟是攝像機設備固定在車上就可以了,不像雷達或者激光必須固定在車外,它固定在車內雖然會 有擋風玻璃造成的干擾,但是它畢竟可以固定在車內。

              以分辨率上來說,有車廠跟我研討過一個問題:“為什么給車廠送測的毫米光雷達,如果前面的車子是運動的,它就能夠很好的跟蹤;如果車子停在路上不動就會撞上 去?”這個現象跟分辨率有關系,雷達發射一個波再回來,并不能很好的區分是路面還是汽車,路面和車都有回波,我的車比如是50公里,我檢測到很多東西跟我 的相對速度是50公里,我就認為它是個固定的東西,如果我檢測出是20公里的東西,那么它肯定在動,根據這樣的邏輯來判斷是路面還是車。特斯拉撞道路清掃 車,或者撞了停在路上的桑塔納,很可能跟這個有關系。

              總結:

              總結一下雙目的缺陷,第一,它易受干擾,第二,它遠距離精確度非常低,第三,理論尚不完善,沒有解決受到遮擋等問題。對于毫米波,因為毫米波雷達對金屬體檢 測比較多,一個人站在前面,毫米波雷達檢測不到,這時候可以用雙目的優勢把人檢測出來,并且攝像頭的角度非常大,我們用的攝像頭都是60度或者是90度 的,可以看到車子側面的情況。對于單目的攝像頭而言,單攝像頭識別物體以后,雙目可以幫助確定距離。一般識別技術都需要資料庫里面有圖像本身作為訓練,為 什么很多產品不能在中國運用?因為中國路上稀奇古怪的東西太多了,對于這些稀奇古怪不能被識別的東西,雙目能夠很好的把它補充進來。

              在自動駕駛領域很多公司做了積極的嘗試,優點、缺點目前比較清楚,我覺得雙目在里面形成一個很好的補充,說不定是一個能夠從成本上、開發難度上、性能上把大家短板補充的一個好選擇。

            責任編輯:范赫

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