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淺談激光雷達(dá)和雙目視覺路線的區(qū)別
發(fā)布時(shí)間：2024-06-28
淺談激光雷達(dá)和雙目視覺路線的區(qū)別
自動(dòng)駕駛車輛通常會(huì)部署多個(gè)傳感器系統(tǒng)用于環(huán)境感知，其中最受歡迎的是激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像機(jī)模組。 這些傳感器系統(tǒng)協(xié)同工作，提供對(duì)外部世界的車輛、行人、自行車手、標(biāo)志等的全面反映，其中重疊的功能也會(huì)產(chǎn)生冗余，確保如果一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，另一個(gè)系統(tǒng)將填補(bǔ)空白。毫米波雷達(dá)是大多數(shù)汽車傳感器套件的組成部分之一。 作為相對(duì)低成本、可靠且已久經(jīng)考驗(yàn)的技術(shù)，它能夠在合理距離內(nèi)檢測較大目標(biāo)、在低光照和惡劣環(huán)境中表現(xiàn)更為優(yōu)異，而這兩點(diǎn)在自動(dòng)駕駛業(yè)內(nèi)絕對(duì)是強(qiáng)大優(yōu)勢。 然而，由于毫米波雷達(dá)很難探測到較小的目標(biāo)并進(jìn)行有效識(shí)別，因此它只是解決方案中的一個(gè)組成部分，作為主要傳感模式（如激光雷達(dá)或攝像機(jī)）的重要補(bǔ)充。激光雷達(dá)技術(shù)可測量距離，工作原理是通過計(jì)算向目標(biāo)發(fā)射探測信號(hào)，以及從物體上反射并返回本地傳感器所需的時(shí)間。 成對(duì)使用的攝像機(jī)（例如雙目攝像機(jī)）也能測距，其工作原理是從兩個(gè)不同視角（即兩個(gè)攝像機(jī)）獲取的視覺信息進(jìn)行三角測量。雙目立體視覺和激光雷達(dá)各自都具備作為車輛自動(dòng)駕駛的主要傳感器系統(tǒng)所需的能力，尤其是他們可以同時(shí)部署產(chǎn)生冗余。 那么，這兩種感知方式的優(yōu)缺點(diǎn)是什么呢？
激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)很容易理解，事實(shí)上，大多數(shù)現(xiàn)代自動(dòng)駕駛技術(shù)原型也仍將它作為主要的傳感模式。它的優(yōu)點(diǎn)在于：
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高精度（測距精確到厘米）
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高數(shù)據(jù)率（機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)每秒可高達(dá) 20 轉(zhuǎn)及以上）
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穩(wěn)定性和可靠性
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可驗(yàn)證
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目標(biāo)識(shí)別不受溫度和光線影響
盡管激光雷達(dá)有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍有一定的技術(shù)局限性。
那雙目立體視覺呢？它的競爭優(yōu)勢又在哪里？
雙目立體視覺是通過處理同一環(huán)境中的兩個(gè)獨(dú)立圖像來判斷距離，這些圖像是同時(shí)從兩個(gè)相鄰的視點(diǎn)獲取。
雙目立體視覺曾被認(rèn)為有以下不足之處：
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低分辨率相機(jī)拍攝的遠(yuǎn)距離圖像模糊
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低光照環(huán)境圖像質(zhì)量差
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對(duì)計(jì)算資源要求高（計(jì)算機(jī)視覺處理需要多臺(tái)計(jì)算機(jī)）
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行車過程中攝像機(jī)未校準(zhǔn)時(shí)，需要手動(dòng)調(diào)整
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當(dāng)時(shí)，這些問題的嚴(yán)重性足以阻止雙目立體視覺成為可行的自主感知替代方案。而在競爭對(duì)手“缺席”情況下，激光雷達(dá)蓬勃發(fā)展。
然而，后續(xù)的重大技術(shù)革新使雙目立體視覺變得更有吸引力：
- 低成本、高分辨率的攝像機(jī)（現(xiàn)在已經(jīng)有800萬像素的攝像機(jī)）
- 先進(jìn)的 ISP 配備了 HDR 和低光照?qǐng)D像處理技術(shù)，可用于夜間駕駛
- 專為實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)視覺處理而設(shè)計(jì)的嵌入式 SoC
這些發(fā)展逐漸凝聚起來，已然使雙目立體視覺成為主流感知方式強(qiáng)有力的競爭者。
