深耕 ADAS,中科慧眼欲在关键时刻救人命?|一问

 

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最近两年,进行无人驾驶汽车相关研究的车企越来越多,互联网企业谷歌、百度、乐视均已涉足其中,而宝马、奔驰、奥迪、沃尔沃甚至国内的长安、东风等汽车厂商也在无人驾驶方面有所布局。然而有分析人士表示,由于技术以及法律原因,即使在美国,无人驾驶汽车也很难能在 10 年内正式上路!

为此,人们普遍认为,先进驾驶辅助系统 (Advanced Driver Assistance Systems;ADAS),或将成为通向无人驾驶这个终极目标的必经过程。不同于无人驾驶汽车,将控制权完全交付给汽车,ADAS 的主要功能是为驾驶人提供车辆的工作情形与车外环境变化等相关信息,进行分析,且预先警告可能发生的危险状况,让驾驶人提早采取因应措施,避免交通意外发生。

目前,涉足 ADAS 的企业非常之多,此前上海一家叫做纵目科技的公司便推出了一款基于 4 个摄像头全景 ADAS 系统,可以像上帝之眼般“俯视”汽车周边的情况;而国内的互联网巨头腾讯也于今年 1 月份推出了一款前后各带一个摄像头的 ADAS 产品“腾讯神眼”,向前的摄像头监控前方情况,配合实现车道偏离、前车碰撞预警等功能,向后的摄像头监控驾驶员情况,在驾驶员走神或疲劳瞌睡时进行检测和预警。而中科慧眼作为一家 2014 年 9 月才刚刚成立的创业公司将怎样入局这个市场?

与目前普遍采用雷达与单目摄像头技术做得则稍微不一样,中科慧眼模拟人眼并采用双目视觉技术,将相机拍摄到的景物实时转换为距离 (在下图中,色调冷暖表示距离大小),从而实现车道偏离警告 (LDW)、自动车道保持辅助 (LKA)、远光灯 / 近光灯控制 (TSR)、前车防撞预警系统 (FCWS) 以及行人探测与防撞警示 (PCW) 等 ADAS 功能。将双目视觉应用到 ADAS 系统,中科慧眼实现了 0 的突破!

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据了解,ADAS 内涵其实非常巨大,至少由 9 个不同的系统组成,包括盲点侦测系统、后方碰撞警示系统、偏离车道警示系统、缓解撞击煞车系统、适路性车灯系统、夜视系统、主动车距控制巡航系统、碰撞预防系统、停车辅助系统,甚至更多功能的系统。然而,系统虽然看起来很多,但基础却是相同的,即通过各种传感器(毫米波雷达、超声波雷达、红外雷达、激光雷达、CCD\CMOS 影像传感器)中的一种或多种尽可能多地收集车外以及汽车自身的相关数据。并通过不同软件算法的分析,便能得到 ADAS 中不同的系统结果。

可见,传感器的选择与软件算法的突破与优化将成为 ADAS 领域最为关键的因素。据了解,谷歌无人驾驶汽车主要采用了激光雷达;目前全球领先的 ADAS 系统供应商,市场占比约 65%的 Mobileye 主要采用单目摄像头(包括上文提到的腾讯);而 14 年才成立的中科慧眼却是特立独行采取了双目摄像头,为什么要这么选择?

中科慧眼创始人姜安告诉动点科技,“雷达的虽然精度高,但其价格同样也极高,无法在中低端的大众市场实现大规模的普及与推广。另外,通用性低、繁琐的安装要求,无法适应后装市场的需要”,据了解,谷歌无人驾驶汽车顶上的那台 LIDAR 雷达的价格至少在 7 万美元以上。“而单目摄像头技术因为已有 Mobileye 十多年的研发经验,且已经出货,对很多创业者来说很有借鉴参考价值,但其测量精度亦有有局限,无法识别不规则的障碍物。并且基于单目方案的 ADAS 产品需要大规模的数据采集帮助机器学习”,而双目视觉则不一样了,“无须大规模数据采集帮助机器学习,可以实现不规则障碍物的识别和预警。”姜安如此表示。另外,双目视觉还可以测量出汽车与前方阻碍物的距离,这不仅在辅助驾驶更在未来的自动驾驶方面都将有极大的应用。

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双目视觉这么好,为什么其他企业没做出来?

双目视觉虽然好,但其也具有一个致命的缺陷,就是计算量巨大。跟单目相比,双目多了一路视频,且算法本身也比单目(只要建立海量数据模型,之后只要跟模型作比对就好了)要复杂得多,需要对同一时间的两张照片逐像素地寻找区别。为此,使用移动芯片进行实时计算目前国际尚无先例。“日前,在一数据分析大会上,很多人都需要几百秒甚至几分钟才能出一帧图像的结果,其中最快最快的也用了 60 毫秒,而且还是用了服务器级别的处理能力” 姜安表示。显然,这样的处理速度在时间就是生命的交通领域是绝对不够用的。

为此中科慧眼在重新做了一个算法,并在该算法的基础上做了大量的优化,可以在移动端实现每秒 15 帧的速度,而未来甚至有望实现每秒 20 帧。有数据表示,如果能够提前 2.7 秒报警,事故概率能够降低 90%。而中科慧眼提前时间会稍早一点,“大概 2 秒吧,如果太早预警则是个打扰,但如果报警晚了又不能起到报警的作用,如何衡量做出一个平衡很重要。”姜安表示。

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团队优势

由于这是一个涉及图像识别以及无人驾驶的高技术行业,目前对口的人才还是比较少的,稍微出名一点的都有可能被 BAT 巨头挖走。但即使这样,中科慧眼的团队也还是挺亮眼。公司具有员工 20 余人,其核心团队由日本著名汽车技术研究所博士后、中科院博士以及来自微软的软硬件工程师联合组成。创始人姜安曾先后就职于中科院自动化所、诺基亚 (中国) 投资有限公司、微软移动,任图像处理算法专家,团队目前拥有十几项 ADAS 相关专利。

归根到底,双目摄像头方案,本质上还是对“距离”的探测,我们不能说这种技术是最好的,但至少在现今条件之下,其是最具性价比的,姜安表示,中科慧眼零售价将非常接地气。另外,说到测距离,也让我突然想起来动点科技此前所接触过的两家上海企业,思岚科技以及图漾科技,他们分别是做激光雷达以及深度摄像头的,都致力于将这两种产品便宜化。或许在不久的将来,我们的 ADAS 系统中都能配上这种更先进的技术。

不过,未来直接利用摄像头做无人驾驶或许也并不是不可能,比如说去年单目视觉的先行者 Mobileye 就曾宣布要进军无人驾驶汽车领域。与谷歌的激光雷达技术,优势可不是一点点,摄像头的环境感知与廉价的优势显而易见,可以识别交通标志牌,可以识别车道线。这都不是激光测距仪可以识别的。因此谷歌的解决方案是高精度的地图。可以精确到 2cm 。这样它就不再需要识别交通标志牌,识别车道线来实现无人驾驶。而问题也是这里。道路情况变动了而谷歌地图万一没有更新上的话,那可能就是一场悲剧。

对于未来是否也会涉足无人驾驶汽车,姜安并没有否认。