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DVS重新定義自動駕駛攝像頭

2019-02-27

自動駕駛對我們來說已經不是個陌生的概念了,從谷歌到特斯拉,再到百度進軍無人駕駛,汽車升級被普遍看做是未來科技發展的一個重要領域。在過去的十年中,無論是傳統車廠還是新進互聯網巨頭,都針對自動駕駛領域推出了不少新品技術。并逐漸形成了,汽車智能化、電氣化、網聯化和輕量化之間的技術融合。


其中,就智能化而言。目前,我們正處于人工智能時代,汽車的升級也同樣離不開智能。一輛汽車搭載傳感器的數量也是衡量其智能化水平的指標之一。而汽車傳感器是感知層的核心部件,遍布整個車輛。所以,有很多廠商將目光投向了汽車感知層。


簡單來說,感知層就是利用傳感器將各類環境信息轉換為電信號,探測車輛周圍環境。自動駕駛用中感知層的傳感器,包括:攝像頭、毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達、紅外夜視,以及用于定位和導航的GPS和IMU。


在眾多投身于感知層的汽車廠商中,保隆科技是個低調的公司。保隆科技董事長陳洪凌在G60科創走廊中的致辭中所述,公司精準把握汽車智能化發展脈搏,確立了在智能和控制領域發力的汽車智能化戰略。并由汽車電子單元總監李威帶領團隊致力做汽車的“眼睛”和“耳朵”。

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G60 科創走廊“汽車動態視覺與雷達傳感器”發布會現場


為此,保隆科技推出了其自主研發的全新汽車動態視覺與雷達傳感器等系列產品,包括動態視覺傳感器、77G及24G毫米波雷達、雙目前視系統、紅外熱成像夜視儀、駕駛員預警系統、車用人臉識別系統等一系列新產品。李威介紹:“這是人工智能在自動駕駛感知層上的融合應用,有助于汽車從輔助駕駛進化到自動駕駛、自主駕駛。”


在自動駕駛中,攝像頭就是汽車的眼睛,也是視覺影像處理系統的基礎。目前,攝像頭普遍采用CMOS圖像傳感器,一次用來捕捉圖片來幫助自動駕駛汽車輸入數據參數。但是,攝像頭提供的幀數越多,需要的算力就越大,而算力的提升又帶來了成本、功耗和體積方面的問題,這也限制了自動駕駛的商用化速度。

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為了更好地做到“耳”聰“目”明,保隆科技聯合芯侖科技的芯片技術與武漢大學的算法技術,共同推出了DVS(動態視覺傳感器)產品,該產品像素高(可達100萬)、反應速度極快,能夠有效過濾背景、提取信息,大大降低后端信號處理復雜度,能用少算力在感知層完成目標識別算法。

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具體來看,從機器視覺的角度出發,DVS由具有獨立運算能力的像素點依據外界光強的變化輸出圖像信息,從而解決了傳統攝像頭因曝光和幀率的限制而造成的信息輸出的不連貫、后端圖像處理數據量過大的技術難題,同時不受傳統的成像參數(曝光時間、白平衡等)影響,在特殊場景如隧道出入瞬間,傳感器不受光照劇烈變化影響,可以做到場景及運動物體全部清晰。


其次,DVS還顛覆性地從時間和空間維度輸出連續三維的點云,不但可提供位置信息,而且告知發生運動是在哪一個時刻,時間坐標精度達到納秒級,同時還可以結合算法抓取有效數據,從而有效解決了無人駕駛中存在的運算力不足問題。


除此之外,DVS還具有創新性采用三種圖像輸出模式:圖片模式,與傳統圖像傳感器一樣的全幅圖像,并兼容傳統圖像處理算法和硬件;光流模式,從芯片上得到光流向量場信息,直接輸出全分辨率運動矢量(方向和速度),能夠對物體的運動方向和速度都有正確的預測;動態模式,通過對自然光強變化的判定輸出仿生的動態特征脈沖信號。

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據芯侖科技創始人兼首席科學家陳守順博士介紹,到目前為止,芯侖科技已經推出了五代動態傳感器芯片。其第四代DVS已經可以進行相關商用處理,能夠有效地解決一些商用問題。公司所研發的第五代DVS產品,是針對車規標準而設計,像素高達100萬。未來,公司還將針對像素和低光照兩方面進行新產品的研發。


同時,保隆科技也計劃將于明年小批量地供應基于芯侖科技第五代DVS的傳感器模組。李威表示,除了推出具體產品以外,公司還針對數據格式進行優化處理,推出相關處理器平臺。以此,來更好地實現自動駕駛。


除動態視覺傳感器在本場發布會中奪人眼球,其毫米波車載雷達也受到了關注。毫米波雷達作為應用于無人駕駛的基礎環境感知傳感器,有較強的環境適應性。在雨天、霧、黑夜等環境下,有著較強的穿透性以及較高的目標鑒別能力等優點,可實現ACC自動巡航中傳感器部分、AEB主動剎車傳感器部分、BSD盲點探測、RCTA車后橫越交通警示、FCW前車防碰撞。


目前,保隆科技針對自動駕駛推出了77G及24G毫米波雷達。其核心技術及創新點在于在多發多收的基礎上應用DBF技術實現多通道系統,提高了雷達系統的測量精度。其天線采用串饋微帶陣列天線,用SIW饋電網絡實現饋電以及濾波的功能,同時采用SIW,實現天線的小型化。除此之外,保隆科技研發了自主算法,可與車廠進行協同開發,使得雷達技術本土化,可以適應不同客戶的不同需求,打破國外技術壟斷。同時,李威表示,基于毫米波雷達的優勢,公司未來可能將結合芯侖科技的DVS技術,推出圖像雷達產品。

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DVS作為一項新技術擁有著巨大的潛力,它的出現重新定義了自動駕駛的攝像頭。芯侖科技作為DVS技術中的佼佼者,與瑞士Inilabs、法國Prophesee以及韓國三星等同類企業相比,其性能(像素方面)是其三倍多。在芯侖科技與保隆科技的合作,使得DVS這種新技術向實際商用更近了一步。未來,不僅僅是攝像頭,還有更多自動駕駛的應用將用到DVS技術。



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