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激光雷达和视觉算法谁才是未来自动驾驶的最优选择?

这场激光雷达与视觉算法旷日已久的巅峰对决才刚刚开始,并且未来还将愈演愈烈。

文|雷科技

由大佬隔空“交谈”引发的自动驾驶技术PK

前段时间,中国造车新势力大佬何小鹏和远在大洋彼岸的特斯拉扛把子马斯克进行了一番友好地隔空交(撕)谈(逼)。而这件事情的起因是一位看热闹不嫌事大的海外吃瓜群众在推特上@了马斯克:“如何看待小鹏汽车在自动驾驶领域采用激光雷达,并没有采用和特斯拉相同的纯视觉路线?小鹏汽车是不是意识到他们抄袭特斯拉的方案是行不通的?”

对此,这位吃瓜群众立刻就得到了特斯拉扛把子马斯克的回应,马斯克表示:“他们只有我们的旧版代码,并没有我们最新的神经网络系统。”言外之意直指小鹏汽车抄袭特斯拉。

而小鹏汽车大当家何小鹏面对这番言论也直接强势回应,没有丝毫示弱的表示:“我们发布的包含激光雷达的小鹏下一代自动驾驶架构将会把来自西方的某人打得找不着东”。

这一轮中外友好交谈表面上是马斯克在指责小鹏汽车抄袭特斯拉技术,实际上则暗藏了视觉算法和激光雷达两大目前主流的自动驾驶技术的交锋。本文且不论小鹏汽车到底有没有抄袭特斯拉,先来聊一聊以特斯拉为首的视觉派和大多数汽车厂商都支持的激光雷达派,谁将在未来主导自动驾驶。

自动驾驶“三步骤”

ADAS高级驾驶辅助需要完成的动作其实只有感知、判断、操控而已,就相当于我们需要通过眼睛、鼻子、耳朵去获取外界的信息,然后大脑处理完信息之后再由四肢去操控相应的动作。只不过在获取外界信息这方面,自动驾驶出现了两个不同技术领域的分歧。其中激光雷达就相当于一双精通听声辨位的耳朵,而视觉算法所依赖的摄像头则相当于汽车的眼睛。通过这样的比较,就会发现激光雷达和视觉算法都是自动驾驶对外界环境感知探测的一种方式,但是它们感知的主导有所区别。

激光雷达的优与劣

通常来说,以激光雷达为主导的自动驾驶方案是依靠激光雷达为探测核心,辅以毫米波雷达、超声波雷达以及摄像头协助。激光雷达可以在一秒钟内发射数百万个激光束,然后通过其返回的时间差精确地测算出周围物体确切的形状和距离。这样海量的信息感知能力能够让自动驾驶的汽车更加精确、稳定地获取到周围的环境,完成3D建模。也正是由于激光雷达依靠发射激光束来主动探测周围环境,即便是在夜间和恶劣环境下依然能够拥有超高的探测精度,所以不受环境影响,正是它的优势之一。

激光雷达的劣势也同样明显,首先,激光雷达精于三维信息的处理,对物体大小、移动速度的计算都有着非常优异的表现;但是对于物体的识别能力偏弱,最典型的例子就是,它能够将前方限速标示牌的距离和大小精确到毫米,但是却识别不到标示牌内容。

其次,激光雷达的价格昂贵,成本非常高。目前全球最大的激光雷达供应商Velodyne旗下16线、32线、128线的激光雷达价格分别高达4000、4万以及8万美元,一整套的L4级别激光雷达自动驾驶辅助系统成本最少都要5万美元以上,装备再精良一点的,价格甚至会达到10万美元!

视觉算法的优与劣

相比之下,以摄像头主导的视觉自动驾驶方案就很容易理解了,它主要以摄像头为探测核心,配合毫米波雷达、超声波雷达以及低成本的激光雷达的协助。摄像头可以像人眼一样,通过物体放射的光在传感器上成像。和激光雷达计算出来的复杂数据不同,摄像头捕获到的图像基本上就是我们人眼能够直接看得懂的内容,非常适合用于识别物体,并将它们分类。

视觉算法除了拥有强大的“视觉”能力之外,更强大之处在于算法。以将纯视觉算法玩得最6的特斯拉为例,它的神经网络系统能够通过已经在道路上行驶的特斯拉收集大数据,实现自主学习,让特斯拉的驾驶能力高于人类。另外,特斯拉的神经网络系统已经让其在部分道路上完成了L4级别的自动驾驶,并且能够成功识别出绝大多数交通参与者。

然而,神经网络系统再强大也终究只是个AI,而视觉算法也属于估计型自动驾驶,即便它拥有再强的运算能力,也会受到硬件的限制。其测距能力远不如激光雷达和毫米波雷达那样强大。并且视觉算法受光照影响很大,在极端天气(例如天朝帝都的高浓度雾霾奇观)或者光线不好的情况下会存在误判的可能。

谁将在未来主导自动驾驶?

在这场激光雷达与视觉算法的自动驾驶派系之争中,其实并没有高下之分,只有合适和不合适。它们前者就像是一把无比精确的秤,能够依靠硬件得出准确的数据;而后者则像是一个经验老道的“活手称秤”,凭借着不断增长的丰富经验也能得到准确的数据。值得一提的是,在未来的1~3年之内,无论是激光雷达还是视觉算法都将发生翻天覆地的变化。

在视觉方面,这个领域的领头羊马斯克在几个月前就宣布了:特斯拉将全部重写FSD代码,并且将会很快实现L5级别全自动驾驶,这将为自动驾驶带来质的飞跃。在激光雷达方面,华为在12月22日也已经发布了体积非常小的车规级激光雷达;并且华为的激光雷达有望将售价定在100~200美元之间,相比起目前市面上动辄几十万售价的激光雷达相比,价格降低了98%,可谓是激光雷达中的白菜价!

这场激光雷达与视觉算法旷日已久的巅峰对决才刚刚开始,并且未来还将愈演愈烈!

本文为转载内容,授权事宜请联系原著作权人。
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