干货时间:本文将跟随iMotioner Ting一起走进传感器融合技术,结合具体方案,分享自动驾驶相关技术。
随着软硬件技术能力的飞速发展,当前汽车可装载的智能驾驶传感器种类可谓是琳琅满目,这对如何最大化利用传感器的性能,为智能驾驶提供更充分的保障带来了挑战。
1传感器融合技术
传感器融合技术是智能驾驶相关技术栈中极其重要的一环,简单来讲,它是指通过一系列算法,将车身所搭载的各类型传感器所探测的信息有机的整合到一起,最大化整车对环境的感知能力,从而为后端的行为决策和控制等模块提供环境信息。
单个的感知传感器通常由于探测机理、可视角度等原因,具有一定的感知局限性,如果说各个独立的传感器让汽车拥有了眼睛,那么传感器融合技术, 将使车身看得更清,告别“近视”。
传感器融合按照其融合的作用,一般有补偿式融合,冗余式融合和协作式融合。1.补偿式融合指各个传感器对相同的环境进行探测,然后通过融合算法,或选取各个传感器的优势探测信号,或整合各个传感器各自的探测范围,从而获取更精准和覆盖范围更广的环境信息。以当前主流的前视毫米波雷达和摄像头融合(RV Fusion)方案为例:
2.冗余性融合是指各个传感器对同一目标进行探测,融合算法整合所有对同一目标的探测信息,从而提升目标的可信度,降低单个传感器误检对整体系统的影响。 冗余性融合广泛应用于与安全性相关的功能中, 比如现流行的自动紧急刹车(AEB)功能,如果该车具有多个传感器,则在对目标进行自动制动之前,一般要求至少有两种及以上传感器同时检测到该目标,确保目标存在性的冗余,降低该目标是由单个传感器误识别的可能性,从而降低误制动的概率(基于当前的法律法规,这种误制动是相当危险的,需尽力避免)。同样以前述的雷达摄像头方案为例,通常毫米波雷达检测时,由于环境噪声的干扰以及信号处理算法的局限,会不时地出现目标误识别的现象,一般把这种误识别产生的目标称作鬼影(ghost)目标,而摄像头的探测原理使得其具有更低的误识别率,所以在这种系统中,如果安全性功能要想启动,一般要求雷达和摄像头都同时检测到同一目标,从而降低误制动率。
3.协作式融合是指整合各个传感器的探测信息,相对来讲这些探测信息都是较单一且低维度的,进行提取出更深度和高维度的探测信息。比如,通常摄像头探测的图像信息丢失了环境的三维信息,如果将雷达探测的点云信息和图像像素信息进行融合,可以构建出带有深度信息的图像(深度图),那么利用这张深度图也就可以提取出完整的三维环境信息,除了目标感知之外,还能提供可行域(Fress Space)等更高维度的信息。当前流行的前融合即属于这种融合大类,目前多家智能驾驶企业正在这个方向发力,并尝试将其运用到量产项目中。
2智慧融合感知
当前,知行科技正着力于实现视觉感知与超声波感知的融合,视觉感知对障碍物的存在性和类别判断上有一定优势,只要依靠数据闭环链路,不断迭代优化视觉感知性能,就能对大部分常见的障碍物有较好的识别能力。超声波传感器对近距离的障碍物具有稳定的感知能力,并且对任意类别的障碍物都能无差别探测,比如地锁,花台,限位杆等,广泛应用于泊车功能的环境感知。将视觉和超声波对障碍物的探测进行融合, 属于补偿式融合,将能够更加稳定鲁棒地探测泊车位附近的障碍物,为泊车功能提供保障,此方案也将直接应用于知行科技的泊车功能中。此外,即将推出的iDC域控制器,搭载有四颗环视摄像头,知行科技也将对这四个摄像头的感知结果进行一个FOV层面的融合,从而提供360°的无死角感知范围。
3未来 摆脱“近视”
近年来大火的高速自动导航功能,要求自车具有稳定的360°无差别的感知能力,所以多传感器基于FOV层面的融合,以及各传感器在FOV重叠区域的融合处理,是自动导航功能必不可少的方案。放眼高阶自动驾驶,从前述的感知结果和融合方案可以看出,当前阶段下主流的感知结果都是基于交通参与者这一障碍物(还可能包含信号灯,锥桶等静态障碍物)为目标的,然而真实的交通场景是及其复杂的,交通参与者只是其中一个部分,对环境的完整勾勒无法靠目标级别的感知融合来实现。
当前,不少研究方正尝试对各个传感器的原始信息进行前融合,如原生的摄像头图片或者像素,雷达的点云甚至电磁波信号等,以及尽量不丢失感知信息的情况下完成对环境的更充分表达,从而迈向高阶自动驾驶,这一方案能否最终落地量产,还需要时间持续关注。上述的各种融合方式,没有严格的界限,在一个智能驾驶系统中通常根据具体需求动态的选择融合方式,且多种融合方式可能同时运用在相同传感器中。智能驾驶的功能逐渐迈向高阶,汽车所搭载的传感器种类及数量也大幅度增加,但单个传感器始终摆脱不了其固有局限,是一双“近视”的眼睛,通过不断优化的传感器融合算法,让汽车摆脱“近视”,看得更清,行得更远,更安全。
原文标题:猿桌派 | 传感器融合,让智能驾驶告别“近视”~
文章出处:【微信公众号:知行科技iMotion】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
审核编辑:汤梓红
-
传感器
+关注
关注
2550文章
51071浏览量
753325 -
智能驾驶
+关注
关注
3文章
2515浏览量
48754 -
自动驾驶
+关注
关注
784文章
13804浏览量
166426 -
知行科技
+关注
关注
1文章
43浏览量
3421
原文标题:猿桌派 | 传感器融合,让智能驾驶告别“近视”~
文章出处:【微信号:gh_dd1765c34afb,微信公众号:知行科技iMotion】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
发布评论请先 登录
相关推荐
评论