摄像头、激光雷达和毫米波雷达,哪一个才是智能驾驶的重要发展方向?
摄像头、激光雷达和毫米波雷达都是智能汽车的重要传感器,三者各有优缺点,目前为止也无法完全替代对方;如果说非要选择其中一个来大力发展,我认为会是毫米波雷达的进化版本:4D成像雷达,这是后话。下面我来具体聊聊车载摄像头、激光雷达和毫米波雷达各有哪些优缺点。
先说车载摄像头。它的优势在于角度探测范围大、分辨率更高;缺憾在于成像容易被环境因素干扰,比如下雨下雪导致镜头起雾结霜,夜间感光能力下降,被强光照射后影响成像质量等等,光学稳定性略差,需要通过不断更新迭代来优化成像质量。
激光雷达拥有更强的的环境感知精度,位移和角度探测范围高,它能够以更高频率的光波发射和反射接收,精确地计算被测物的距离、角度和速度等信息,生成的三维图像更具参考性,相比车载摄像头而言抗天气环境的干扰能力更强。
然而,喜欢特斯拉的同学应该记得,马斯克当年突然“放弃”了激光雷达,转向8颗摄像头的纯视觉方案。其最主要原因有2个,一是特斯拉有自研芯片和视觉神经网络的算法优势,第二个原因更简单:纯视觉方案更省钱。
没错,激光雷达的痛点在于传感器成本高昂,多用两颗就要增加几万成本,不利于智能驾驶的大规模商业化。而特斯拉纯视觉方案识别信息量丰富、可用数据量适中,全天侯适应性也不错,最重要的是便宜。商业利润高,谁不喜欢?但我要提醒各位:特斯拉未没有完全弃用激光雷达,真实的情况是“纯视觉为主+毫米波雷达辅助”,并不是像特粉吹的那样依靠纯视觉天下无敌。
为啥要用毫米波雷达做辅助?因为毫米波雷达的位移探测范围高、分辨率更好,测算速度、位移能力强,而且抗环境干扰胜过摄像头,可以弥补纯摄像头的劣势,增加整个系统的冗余性和稳定性。但是,毫米波雷达的目标分类能力较弱,和摄像头组队刚刚好。
实事求是地讲,目前限制三类传感器系统的并不是硬件技术,发展遇阻的瓶颈主要还是在AI学习能力方面。无论哪一种技术都依靠巨量的计算资源和存储空间,成本限制之下,价格适中的4D毫米波雷达或许可以成为更好的方案。
事实上,我们看到主流市场上更多的智能驾驶大多采用了摄像头+毫米波雷达+激光雷达融合的感知系统。倘若系统数据分析处理的水平能够达到一个新的高度,那么未来三类传感器都可能发挥出更强大的作用。
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