激光雷達(dá)、純機(jī)器視覺(jué)，一直是自動(dòng)駕駛技術(shù)中區(qū)別明顯的兩大方向。

實(shí)際應(yīng)用中，二者在數(shù)據(jù)形式、精度、成本等方面都各有優(yōu)劣勢(shì)。

自動(dòng)駕駛技術(shù)的基本原理

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)可分為感知層、決策層，以及執(zhí)行層。

感知層，通過(guò)各類硬件傳感器捕捉車輛的位置信息以及外部環(huán)境信息。

決策層的「大腦」，基于感知層輸入的信息作環(huán)境建模，從而形成對(duì)全局的理解并作出決策判斷，再向車輛發(fā)出執(zhí)行的信號(hào)指令。

最后的執(zhí)行層，將決策層的信號(hào)轉(zhuǎn)換為汽車的動(dòng)作行為。

激光雷達(dá)路線和純機(jī)器視覺(jué)路線，都是自動(dòng)駕駛車輛感知所處環(huán)境的一種方式，差別只在于實(shí)現(xiàn)方式不同。

機(jī)器視覺(jué)路線以攝像頭為主導(dǎo)，配合毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)、低成本激光雷達(dá)等。激光雷達(dá)路線以激光雷達(dá)為主導(dǎo)，配合毫米波雷達(dá)、超聲波傳感器、攝像頭等。

激光雷達(dá)和攝像頭的技術(shù)原理

激光雷達(dá)，其工作原理是利用激光進(jìn)行探測(cè)和測(cè)距技術(shù)，通常被安裝于汽車頂部，可360度監(jiān)測(cè)。在激光雷達(dá)內(nèi)部，每一組組件都包含有發(fā)射單元與接收單元。

測(cè)距原理與激光測(cè)量地球、月球距離類似，就是基于激光發(fā)出+返回的時(shí)間。激光二極管發(fā)出脈沖光，照射到目標(biāo)物后反射一部分光回來(lái)，二極管附近會(huì)安裝一個(gè)光子探測(cè)器，由它探測(cè)出返回來(lái)的信號(hào)，再通過(guò)計(jì)算時(shí)間差就可計(jì)算出目標(biāo)物的距離。

脈沖距離測(cè)量系統(tǒng)被激活后能收集到大量的點(diǎn)云，若這其中有目標(biāo)物，它在點(diǎn)云中就會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)陰影。通過(guò)點(diǎn)云可以生成周圍環(huán)境的三維模型。點(diǎn)云密度越高，圖像越清晰。

可以認(rèn)為，激光雷達(dá)最重要的兩個(gè)屬性是測(cè)距和精度。不同于攝像頭，激光雷達(dá)方案是「主動(dòng)視覺(jué)」——它可以主動(dòng)探測(cè)周圍環(huán)境，環(huán)境光線強(qiáng)弱不重要，白天黑夜都可以工作。同時(shí)，得益于激光光束更加聚攏，它比毫米波雷達(dá)擁有更高的探測(cè)精度。

攝像頭的工作原理，類似人眼，物體反射的光通過(guò)鏡片在傳感器上成像。它的劣勢(shì)在于測(cè)距能力、受環(huán)境光照度影響很大的問(wèn)題。與此同時(shí)，它的一個(gè)極大的優(yōu)勢(shì)，就是人們能直觀地看懂?dāng)z像頭拍攝的內(nèi)容，通過(guò)它做物體分類，也就是視覺(jué)識(shí)別的工作，就會(huì)非常容易。