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深耕双目ADAS,这家公司要用双目摄像图像处理技术为汽车保驾护航
来源:雷锋网 | 作者:佚名 | 发布时间: 2021-08-03 | 201 次浏览 | 分享到:
做视觉方案来说,单目摄像头和双目摄像头技术哪个更好??你睁开你的双眼和捂住一只眼试试就知道了,双目成像是3D立体成像,可以有效的感知物体的远近;而单目成像是平面图像,这就是二者的区别!
诞生于以色列的Mobileye公司是自动驾驶行业和自动刹车系统行业内单目摄像头解决方案的绝对领导者!芯片巨头英特尔花153亿美金买下了这家在从前名不见经传的小公司!
特斯拉自动驾驶和自动刹车使用的是单目还是双目摄像头??单目!为什么?成本便宜!
双目摄像头技术虽然成本较高,但目前在自动驾驶和自动刹车方面已经比较成熟,开始进入应用层面。
中国做的最好的双目摄像图像处理、自动刹车方面最的最好的是哪家公司??那就是中科慧眼!

摄像头的智能化

摄像头在日常生活中非常常见,一般用来完成拍照、摄像这些基本的功能。但自动驾驶以及人工智能的到来,使得人们有了从摄像头中,获取更为智慧的结果的需求,即通过摄像头的视野,分析感知环境的变化,做出判断,将结果反馈到终端或者云端的处理器当中,服务于更丰富的应用。

自动驾驶作为最先尝鲜的应用领域之一,摄像头很早就进入了科研专家的考察范围。业内研究最早同时实力最强的,是Mobileye。这家诞生于以色列的单目视觉公司,有着在汽车高级辅助驾驶系统领域12年的研发经验,提供芯片搭载系统和计算机视觉算法运行 DAS 客户端功能。

公司的产品可实现车道偏离警告 (LDW)、基于雷达视觉融合的车辆探测、前部碰撞警告 (FCW)、车距监测 (HMW)、行人探测、智能前灯控制 (IHC)、交通标志识别 (TSR)、仅视觉自适应巡航控制 (ACC) 等功能,产品占据全球市场超过70%的份额。

之所以要花这么大的篇幅去介绍Mobileye,是因为他们是业内单目摄像头解决方案的绝对领导者。

对,没有之一,也没有任何含混不清,他们就是NO.1。这也是为什么芯片巨头英特尔愿意花153亿美金买下这家在从前名不见经传的小公司的原因。

单目摄像头

目前应用于自动驾驶的路况判断,多以单目摄像头方案为主。也就是业界鼻祖Mobileye的看家本领。

但单目摄像头有一个问题是,在测距的范围和距离方面,有一个不可调和的矛盾,即摄像头的视角越宽,所能探测到精准距离的长度越短,视角越窄,探测到的距离越长。这类似于人眼看世界,看的越远的时候,所能覆盖的范围就窄,看的近的时候,则覆盖的范围就广一些。

人眼是双目的,在性能上要远优于人造产品,但在观察周遭环境的时候,也依然会遇到覆盖不全的问题。通俗点来讲,眼观六路,耳闻八方常常用来形容一个人机敏,能快速感知周围的环境状况。我们将这样的人视为聪慧的人,一般人很难达到这样的水平。但一双眼睛,怎能达到眼观六路?

这不过是汉字语言的一种比喻的说法,并不能当真。因此,即使是如人一般昂贵精妙的双眼,也在实际的使用环境中,有力所不能及的时候。

车载摄像头是定焦的,它无法像人眼一样快速变焦。不同的焦距可以满足不同的范围。

目前的ADAS(高级辅助驾驶)所要求的是40米-120米的范围,未来将会达到200米甚至以上。Mobileye现在的技术水平,所能达到的也是120米范围以内,但从下一代EyeQ4、EyeQ5开始,Mobileye将会达到150-200米的视距。

那么如何用一个定焦镜头解决不同距离的观察,就成为了困惑行业的难题。也因此,业内产生了双目甚至多目的方案,用来解决不同距离下摄像头看清、看准的问题。

双目摄像头

业内很多新兴的初创公司,为了避开与Mobileye的正面竞争,选择从双目切入。但双目也存在两个关键的问题。第一是成本问题,第二是安装位的问题。

第一个问题是,双目的方案,两个镜头理论上要一模一样,因为一旦存在差异,会使得测量的准确性大打折扣。业内也会称之为立体摄像头。

但一个摄像头是由6个光学的镜片和一些传感器组成,而玻璃镜片的生产制造是打磨出来的,并不是压制而成的。这就从根本上产生了镜片生产存在差异性的问题。

所谓的单反摄像机,最昂贵的莫属一个个动辄数万的镜头,原因就在这里。大家都听过卡尔蔡司镜头吧,这个公司已经有超过100年的历史,他们的镜头在业内可谓鼎鼎大名。

曾经手机界的扛把子诺基亚,在自己的手机中使用的就是这家公司的镜头。不客气的讲,当时同档次的诺基亚旗舰机N95的成像质量,真真是甩了iPhone一座珠港澳大桥的距离。

摄像机镜头一般都有些参数,比如畸变度,对焦度,随着准确度的上升,误差范围的收窄,成本也是扶摇直上的,业内一般使用的镜头误差在5%的范围内。一般,单目摄像头的误差可通过后期算法的调教,进行有效的处理。

但双目摄像头,由于本身测距的原理,导致会要求两个镜头之间的误差越小越好。如果两个镜头各自都有5%左右的误差,那么对于后期调教的算法,难度就会加大许多,而且还不能保证确定性。

而如果要将两个摄像头的误差缩减到1%左右,达到使用的要求,那么摄像头的成本就会高不可攀。同时无论镜头生产商还是采购方,都需要面对产品不良率的问题。

双目摄像头同时也存在摆放位置的问题。两个镜头之间的距离是10-20cm之间,这个距离需要非常精准,因为这会直接关系到测距的准确性。

由于汽车使用的环境复杂多变,只是温度要求,都是在-40—85度。而传统器材必然有热胀冷缩的问题,那么这就会影响到两个镜头之间的距离。因此只有很高端的一些车型,会使用到立体摄像头,而且即使是使用了,场景也会非常有限。主动巡航和自动驾驶根本做不到。

业内做的好的公司,能够将单目摄像头的误差控制在3%以内。理论上立体摄像头的误差可以做到1%以内,但从实际的应用层面来看,1%跟3%在现有的应用环境下,并不存在太大的差别。尤其是在单目摄像头搭配一些毫米雷达等传感器以后,完全可以达到类似的精度。


中科慧眼成立于2014年9月,是一家从事汽车自动驾驶系统及相关产品研发的高科技公司。公司具备独立的软硬件研发能力,拥有多项自动驾驶、计算机图像视觉等领域的技术专利及软件著作权,在三维深度视觉、图像处理、视频分析、模式识别、数据挖掘等技术领域处于国际领先地位。

中科慧眼的创新点在于将双目视觉技术“慧眼视觉”(Smarter Eye)应用到ADAS系统。为了克服单目摄像头的局限, 中科慧眼采用的是自主研发的双目摄像头,同时搭载了独特的视差计算算法及障碍物检测算法,将拍摄到的景物实时转换为距离点阵,将精确3D测距与图像智能分析相融合,从而实现车道偏离警告(LDW)、自动车道保持辅助(LKA)、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。

在团队上,中科慧眼创始人姜安有十多年行业从业经验,曾先后就职于中科院自动化所、诺基亚、微软移动,任图像处理算法专家。中科慧眼核心团队由来自于中科院、诺基亚、微软、丰田等企业及科研院所的博士、硕士组成,在相关领域的研究经验与技术积累在15年以上。

联想集团副总裁、联想创投投资业务总经理宋春雨表示:“智能驾驶是未来汽车的发展方向,人工智能的核心技术将在这一过程中起到关键作用。中科慧眼的‘双目摄像头’技术,能较大地提升现有智能驾驶的安全性、灵活性和精准性”。

中科慧眼创始人兼CEO姜安表示:“科技安身,责任立命。未来中科慧眼仍将以工匠精神做产品,为用户提供更安全、更智能、更准确的ADAS产品”。

中科慧眼针对汽车的前装和后装开发相应的产品,而对应的两种商业模式是:提供软硬件一体化的解决方案(后装)、给厂商提供核心模组(前装/准前装)。目前中科慧眼公司开发出的第四代双目AEBS技术,已经开始在汽车后装市场进入大规模应用。