傳統(tǒng)激光雷達不能理解道路標線、路沿、路標和交通燈等目標物顏色的細微差別，是因為其有另一個限制是不能提供物體顏色、文本的詳細信息，而這些工作都需要后續(xù)處理，這個過程中標定工作的挑戰(zhàn)很大，還有延遲，同時不可避免要消耗計算資源。
激光雷達(LiDAR)作為自動駕駛的重要傳感器，已經形成了獨特的市場，不斷吸引著各路玩家加入混戰(zhàn)。AEye，一家以視覺感知起家的初創(chuàng)公司，也加入到了這場混戰(zhàn)中，但是，這家公司所擁有的武器有一些“另類”。
日前，AEye 正式對外宣布自家的 iDAR 傳感器，這是一種新型的用于自動駕駛車輛上的智能傳感器，可以收集數(shù)據，還可以進行快速的動態(tài)感知，為車輛系統(tǒng)提供決策依據。在即將到來的 CES 2018 上，AEye 將會對外展示其 iDAR 傳感器的 Demo，同時發(fā)布相應的自動駕駛車載傳感器套裝。
iDAR，一種智能 LiDAR
iDAR，英文全稱為 Intelligent DetecTIon and Ranging，其主體是一臺 MOEMS 激光雷達，事先與一枚低照度的攝像頭進行了融合，而且還內嵌了人工智能算法，可實時感知周邊的動態(tài)環(huán)境，其軟件可以自定義，硬件則具備擴展性。相比于 LiDAR ，iDAR 傳感器能提供更高的探測精度、更遠的探測距離，同時還能提供更加智能化的感知信息，這一定程度上也將幫助優(yōu)化自動駕駛汽車的路徑規(guī)劃。
據官方的說法，iDAR 在降低傳感器成本的基礎上，還能顯著提升自動駕駛車輛的安全性以及性能表現(xiàn)。
據了解，iDAR 在設計時，就事先將像素(Pixels，2D)和體積元素(Voxels，3D)聚合在一個框架里，讓系統(tǒng)在追蹤、定義目標物體時的效率相較于 LiDAR 來說提升了 10-20 倍。另外，iDAR 還能聚合 2D 圖像和 3D 點云，從而可以探測物體的真實顏色。同時，嵌入式的人工智能還能助力 iDAR 將上千種現(xiàn)存的以及定制化的計算機視覺算法利用起來，系統(tǒng)在為自動駕駛汽車進行路徑規(guī)劃時將更加智能。
實際上，而在推出 iDAR 傳感器之前，AEye 在今年 9 月份展示了旗下第一臺水平視場角為 360 度的車用固態(tài)激光雷達，高分辨率情況下，其探測距離可達 300m。
AEye 創(chuàng)始人兼 CEO Luis Dussan 在接受外媒采訪時表示，“AEye 為 iDAR 設計的特殊架構允許我們跨越了第一代旋轉或光柵掃描激光雷達技術的許多根本上的局限?！?/p>
他解釋稱：“傳統(tǒng)激光雷達系統(tǒng)在采集數(shù)據時并不智能化，有些需要采集的信息漏采、少采，而有些不那么重要的數(shù)據卻會過度采集。這也導致傳統(tǒng)激光雷達在采集數(shù)據時無法拿捏好數(shù)據密度和傳輸延遲兩大重要指標，所以在其上做智能化感知存在很大的限制，甚至是不太可能。舉個例子，當傳統(tǒng)的 64 線激光雷達可以每 100 毫秒向物體發(fā)射一次激光時，我們的 iDAR 系統(tǒng)則憑借著智能感知技術，可以向任何選定的物體發(fā)射激光，30 微秒便可以實現(xiàn) 2 次這樣的操作，這可是 3000 倍的速度提升。這樣的嵌入式智能優(yōu)化了數(shù)據收集工作，我們可以通過傳輸更少量的數(shù)據來獲得更高質量、更相關的感知內容?！?/p>
目前階段，AEye 正基于 iDAR 傳感器與諸多 OEM、TIer 1 以及高校團隊進行項目合作，準備將 iDAR 融合到自動駕駛車輛上。
iDAR 的特殊之處?
敏捷型激光雷達
如前文所述，傳統(tǒng)激光雷達的一大短板在于，經常會出現(xiàn)過度采集或者漏采的情況，比如天空、道路、樹木這些都是不那么重要的信息經常被激光雷達采集，而對于快速接近的車輛這樣的重要信息卻經常采集不到。之后，系統(tǒng)還要耗費大量的處理能力和時間來區(qū)分出重要的目標物體如行人、自行車、機動車以及動物等。
而 AEye 的 iDAR 傳感器能模擬人類視覺皮層聚焦到某物體的能力，并預測到潛在的駕駛危險：它采用的是分布式的架構和邊緣處理系統(tǒng)，可以動態(tài)跟蹤感興趣的目標和對象，并一直會對自動駕駛車輛周邊的整體環(huán)境進行掃描和判斷。
針對這一點，AEye 軟件總監(jiān) Jon Lareau表示，“人類具備對闖入視野的物體作出快速反應的本能，而通過將智能技術融合到 iDAR 收集數(shù)據的過程中，iDAR 也會如人一般對突然出現(xiàn)的障礙物作出反應。同時，iDAR 也是一個開放的、可擴展的平臺，允許大家將性能優(yōu)越的各類傳感器有效融合起來以增加冗余、提高性能并降低成本。最重要的是，iDAR 還能幫助客戶簡化自動駕駛汽車開發(fā)流程，從而更迅速地將性能更為優(yōu)秀的自動駕駛車輛推向市場?！?/p>
真實色彩激光雷達
傳統(tǒng)激光雷達的另一個限制是不能提供物體顏色、文本的詳細信息，所以不能理解道路標線、路沿、路標和交通燈等目標物顏色的細微差別，而這些工作都需要后續(xù)處理，這個過程中標定工作的挑戰(zhàn)很大，還有延遲，同時不可避免要消耗計算資源。
iDAR 傳感器則在 3D 數(shù)據上即時疊加 2D 真實世界的顏色，通過計算機視覺技術添加到三維點云中，規(guī)避掉了傳統(tǒng)激光雷達要面臨的問題。因此，相比于傳統(tǒng)激光雷達，iDAR 傳感器可以實現(xiàn)更為精準而高速的對道路標牌、各類交通信號燈的理解，讓整個行駛過程更為順暢。
軟件自定義和可擴展硬件
了解到，AEye 的 iDAR 傳感器一個最為顯著的特點是其軟件自定義和可擴展硬件的特性。iDAR 傳感器中新增了 3 個反饋回路：一個在傳感器層;另一個在感知層;還有一個與路徑規(guī)劃軟件綁定。通過實時可定制的數(shù)據收集，系統(tǒng)能夠適應環(huán)境并根據用戶的應用程序和需求動態(tài)改變性能。此外，它可以定義感興趣的區(qū)域、側重威脅檢測和對可變環(huán)境(如公路或城市道路)進行編程。
這樣的軟硬件配置可以優(yōu)化數(shù)據采集流程，減少帶寬，提高視覺感知能力，并且迅速為自動駕駛車輛制定運動規(guī)劃。
從基礎配置系統(tǒng)到多樣化可定制的系統(tǒng)，用戶可以通過 AEye 提供的 API 來設計 iDAR 傳感器系統(tǒng)。此外，iDAR 的系統(tǒng)架構允許固件和軟件的遠程更新，無需修改硬件便可以快速打造出原型。
進擊的 AEye
據此前報道，AEye 創(chuàng)立于 2013 年，總部位于舊金山，致力于研發(fā)先進的適配于自動駕駛車輛的機器視覺硬件、軟件和算法。AEye 在成立后不久便發(fā)布了其首款固態(tài)激光雷達傳感器，此后在智能感知技術上取得了一系列突破性進展。今年 6 月，AEye 完成 1600 萬美元的 A 輪融資，投資方來自包括空客集團、英特爾投資在內的多家資本機構。
如今，AEye 將計算機視覺、人工智能技術與激光雷達融合在一起，創(chuàng)造出了新物種“iDAR”，未來它將如何改變自動駕駛行業(yè)，我們只能靜待時間給予我們答案。