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作者 | 科技物语
目前,智慧物流市场上主要应用的导航系统是激光导航和视觉导航,特别是在无人驾驶上,两种截然不同的导航方式争论激烈,两者谁更胜一筹呢?本文将从应用范围、应用成本、应用效果等方面进行分析,个人意见,谨供参考。
一、特斯拉博弈
新能源汽车行业的智能化竞争愈演演烈,而自动驾驶更是成为各大车企科技比拼的焦点。自动驾驶核心技术体系可简单概括为“感知、决策、执行”。而在其最重要的第一步——感知层面,目前则分为“两大门派”:纯视觉派和雷达派。
两者主要区别是导航系统的不同,更具体地说,是收集路况数据的传感器不一样,前者唯一“眼睛”是摄像头,后者则以激光雷达为主。
特斯拉坚定履行纯视觉路线,对激光雷达说不,是视觉派的代表,而中国车企集体站在了特斯拉的对立面,坚持走以激光雷达为主,融合视觉的导航路线。两派都各自取得了一写的成绩,实现了一定程度的自动驾驶水平,那么,究竟谁能胜出?
特斯拉掌门人马斯克坚信:既然人类可以通过视觉收集信息+大脑处理信息的方式进行驾驶,自动驾驶技术也可以。明眼人可以看出,马斯克的满满信心,来源于特斯拉强大的软件算法,凭借特斯拉庞大的数据库、精确的算法、算力强大的芯片,其纯视觉+算法的路数拥有很强的能力。
由于软件算法,特斯拉一直采用真实路况数据进行训练,没有什么比在真是环境中练习更有效的了,得到的经验和处理能力自然比别的方式强,更重要的一点是,纯视觉方案硬件的成本可以控制得更低,也就是说,有成本优势。
然而,视觉深度学习算法的认知范围来源于数据集的广度和丰富性,而数据集永远是有限的,因此深度学习算法肯定会出现漏检,特斯拉多次事故大多都是这个原因,另外,摄像头感知有局限性,如测距不准、逆光时会严重失真等,这些技术障碍需要尽快去克服。
所谓雷达派,就是选择把激光雷达当作主要“眼睛”之一,再配合摄像头,综合判断障碍物的距离和视觉细节。由于是双层,三重,甚至四重感知——智能摄像头+毫米波雷达+高精地图+激光雷达——其性能得到了进步,安全性得到提升。但一个最大的缺陷是成本高,而成本是量产首要考虑的因素。
在这场“路线之争”中,谁的赢率更大呢?决定谁赢谁负的,不是汽车制造商,而是广大消费者。让消费者觉得安全、便宜、又功能完善,才是王者。
二、谁更胜一筹
除了新能源汽车行业对导航方式的博弈,在物流其它领域,以及工业、服务等行业同样存在着激光导航与视觉导航之争。因为,无人化是近年来的趋势,而无人化离不开智慧的眼睛——导航系统。
其实导航技术,不仅是眼睛,更是大脑,它们通过算法,指挥着机器的行动,机器是智能,还是智障,导航技术性起决定作用。
从技术成熟上来说,二者之中,激光导航相对成熟,早在2005年,其理论就被研究的比较透彻,在技术和产品落地上都相对成熟,在实际表现中,测距精准,在绝多数环境下都能稳定运行。激光雷达不受光照影响,即使在漆黑的夜里也能保持精准探知,是目前最稳定,最主流的定位导航方式。
缺点是目前激光导航主要属于二维避障,且激光传感器大多位于顶端,使机身高度增加,同时对低矮障碍物可能存在探测盲区。激光雷达还存在感知信息较为稀疏的问题,需要环境中存在较为明显的特征结构。
视觉导航是后起之秀,目前仍处于进一步的研发和应用场景扩展阶段。视觉导航通过视觉传感器可以获取海量的环境信息,拥有强大的场景辨识能力,在重定位、场景分类、避障上等有着巨大的优势。
缺点是,视觉传感器由于缺少尺度信息及依靠外界光源,需要在低动态、良好光照环境下应用。且视觉传感器感知信息存在映射过程,对传感器模型建立精度要求较高,单纯基于视觉的导航误差较大。
更突出的劣势,出在我们前节所强调的算法上,视觉感知数据量大,大量的环境信息会加剧数据处理单元的运行压力,在算法和硬件无法给予足够支持时,就会导致测距误差,精准度下降。
然而,无论是激光雷达,还是视觉导航,其技术路线都在不断完善之中。近日 ,广汽埃安,将在旗下SUV车型AION LX上安装第二代智能可变焦激光雷达。第二代智能可变焦激光雷达,可以构造出三维立体图像,完美解决视线逆光、不规则物体的识别难等极端场景。而视觉导航,也推出了双目,多目导航模组,实现三维避障。