吉利自動駕駛的雙目攝像頭路線與需求

最新 07-18

基於吉利汽車研究院自動駕駛開發中心在車載深度感知視覺系統的發展研究，高級技術專家施亮博士，針對雙目相機分享了吉利的發展與後續需求。

視覺深度感知系統的單目與雙目路線

視覺感知系統從攝像頭進入車載引用這個領域開始，一直是以單目相機的形式存在，唯一的缺點在於是採取mobileye的系統還是別的。吉利從成本及市場應用開發方面有自己的思考。

單目相機由於技術方面的問題，在深度感知方面有應用上的不足。但是在前期的一些應用開發，或者功能需求的角度看，這些不足還不能產生非常大的影響。在當下，很多的主機廠，對自動駕駛的需求已經從L2逐漸過渡到L3、L4階段。單目相機的不足，有了探討性。

對雙目相機而言，有非常好的性能和成本上的優勢。在深度感知領域給我們提供很好的支持。另外，市面上主流的單目相機反而還不是Mobileye的系統。

雙目相機在車上的應用加深

什麼是雙目相機？其實是利用了人眼的一個基本原理，比如人對物體是有非常精確的一個距離感知能力的，能夠非常精確的抓取到物體。人眼有一套非常深度的視覺感知方法，也就是雙目視差法。通過比較物體在人的雙眼之間的視覺差異，並且運用大腦的運算來感知到物體的具體位置。

雙目相機也是採取這種原理，車輛前方有物體，在雙目相機左右攝像頭上分別成像以後，在視覺的感測器上會形成不同，會有視差，通過簡單的三角函數的關係，把這樣的一個視差轉化為對距離精確的探測。

要精準感知，就必須提及車載深度感測器之間的一些性能和差異：

首先是探測距離，跟雷達和激光雷達相比，雙目相機的探測距離並不弱，從探測距離的有效性來講，雙目相機對車輛探測距離普遍能達到100米以上，這是目前的市場產品技術水平。雙目相機還有一個更大的優勢在於它的視角，雙目相機的水平視場偏角可以達到100度以上，垂直視場偏角可以達到40度以上，這個是其他感測器目前不是特別能夠具有的優勢。

第二個是雙目相機的費用，市場上雙目相機從成本優勢上來講對比其他感測器是非常明顯的，費用在吉利等多數車企可接受的範圍內。

第三雙目相機應用優勢，雙目相機的應用可以包含視覺，測距，分類等等的場景，為此，從應用場景看更為豐富。

雙目相機應用最大的優勢是什麼呢？它提供了一個豐富的視覺信息。視覺信息對於車載，車端的一個重要性，不亞於人眼對於人的一個重要性。

相對於其他的感測器，雙目相機的分類相對比較多，這就提供了豐富的目標信息和分類信息。比如提供交通信號標誌信號，這對車輛周圍的環境感知非常重要。

第三，雙目相機可以提供豐富的顏色信息。這個世界是有顏色。所以才豐富多彩。感測器如果無法識別顏色這一非常重要的信息，那感知將缺失非常大的一部分價值。

第四，雙目相機可以提供燈光信息，這些燈光信息包含了車輛的燈光信息，還包含了周圍環境的燈光信息。未來，光作為介質進行傳播的價值，對自動駕駛L2、L3，L4甚至L5的功能都不可或缺。

最後，雙目相機還能提供非常豐富的道路信息，比如說車道線，邊界，一些地面標識的信息等等。

雙目相機可以提供非常精確的距離探測，主要表現在以下幾點：1、提供非常精確的靜止的小目標探測能力。目前，除一些比較昂貴的感測器之外，對靜止的小目標探測能力是我們急需解決的問題。2、能夠提供比較精確的距離探測，第三個雙目相機可以提供我們L3，L4，L5階段對於可行駛區域的功能要求。

綜合以上幾點，可見雙目相機在車載深度感知或者環境感知應用層面當中是不可或缺的。

怎樣去選擇一款很好的雙目相機？吉利通過以下幾點考慮選擇：

第一、必須能夠支持多種主流的功能開發，我們所說的主流功能開發包括我們開發的，比如說AEB，ACC，TJP等等的功能。另外，雙目相機還必須要支持一些非主流的功能開發。因為通過這些功能開發，以及對功能需求的一些分析，能夠得出雙目相機開發過程中的一些主要性能參數的指標，進而來支撐車企匹配汽車去開發優秀的雙目相機。

第二，必須要有非常良好的熱力學表現，市場當中這個問題並未引起特別多的重視。因為基於自動駕駛除了談論技術，也要談工程。一個好的雙目相機，它的熱力學表現應該綜合考慮的是電子元器件，它的支架，它的通風條件，它的一個罩子，它的綜合的因素匹配相關應用。除了好的演算法，好的功能，它更要有好的產品的一個集成能力，這是汽車幾萬零部件組合的產品本質決定的。

第三，雙目相機的開發者必須要理解客戶的需求，要有非常強大的一個工藝美學能力。首先，相機的開發者要解決的是擋風玻璃，黑邊尺寸的問題，其次要有非常強大的擋風玻璃和內飾件的集成能力。第三，必須要有非常優秀的三維機械設計能力，要滿足客戶對於不同車型，不同產線的要求。

第四，雙目相機開發者必須要有針對功能安全的分析能力。這種能力表現在哪些方面呢？其中包括零部件的功能安全分析能力，網路拓撲的能力，場景以及信號的功能安全分析能力。從功能場景分解到系統，系統分解到零部件，零部件分解到信號。

以上四點的，從目前市場上來看，能做到的廠家不多。

吉利對環境感知產品及供應商的需求

要理解吉利的需求，可以從汽車產品發展來看，首先，汽車自動駕駛要幹什麼？吉利認為自動駕駛最終是要代替人，用開發的自動駕駛系統代替人所做的一切。

當下，吉利遇到的問題是，1、感測器對於小目標的探測能力，感測器對於目標的分類還是有很多的不足，不能感知到很多的危險駕駛行為。2、感測器視長角不足；對於低光照下的靈敏度還不是特別好。3、感測器缺乏人工智慧；人能開好車，是有一個非常好的腦袋，非常好的感知系統，決策系統。

對於感測器來講，吉利汽車要求下一代的雙目感測器，必須要全面支持L3以上的功能開發，必須要有以上深度感知或者環境感知應用層面的解決方案。

而對相關供應商，吉利汽車首先希望現有合作的供應商和未來合作的供應商有非常強的軟硬體集成能力，這種能力必須在中國。

第二、要有一種合作的態度，合作的精神，因為產品是雙方共同開發；

第三，要有非常強的第三方軟體的集成能力，因為產品將來的開發肯定不是一邊來主導的，是雙方共同主導，甚至由主機廠來主導。

第四，作為自動駕駛的產品，逐步做到跟手機這種產品的更新周期相媲美，在交付物和交付時間上提供靈活的交付方式。

最後要能夠支持特製化的開發，滿足不同的需求開發。另外一個緯度也是非常重要的，成本上體現優勢。