攝像頭、激光雷達和毫米波雷達,哪一個才是智能駕駛的重要發展方向?
攝像頭、激光雷達和毫米波雷達都是智能汽車的重要傳感器,三者各有優缺點,目前為止也無法完全替代對方;如果說非要選擇其中一個來大力發展,我認為會是毫米波雷達的進化版本:4D成像雷達,這是后話。下面我來具體聊聊車載攝像頭、激光雷達和毫米波雷達各有哪些優缺點。
先說車載攝像頭。它的優勢在于角度探測范圍大、分辨率更高;缺憾在于成像容易被環境因素干擾,比如下雨下雪導致鏡頭起霧結霜,夜間感光能力下降,被強光照射后影響成像質量等等,光學穩定性略差,需要通過不斷更新迭代來優化成像質量。
激光雷達擁有更強的的環境感知精度,位移和角度探測范圍高,它能夠以更高頻率的光波發射和反射接收,精確地計算被測物的距離、角度和速度等信息,生成的三維圖像更具參考性,相比車載攝像頭而言抗天氣環境的干擾能力更強。
然而,喜歡特斯拉的同學應該記得,馬斯克當年突然“放棄”了激光雷達,轉向8顆攝像頭的純視覺方案。其最主要原因有2個,一是特斯拉有自研芯片和視覺神經網絡的算法優勢,第二個原因更簡單:純視覺方案更省錢。
沒錯,激光雷達的痛點在于傳感器成本高昂,多用兩顆就要增加幾萬成本,不利于智能駕駛的大規模商業化。而特斯拉純視覺方案識別信息量豐富、可用數據量適中,全天侯適應性也不錯,最重要的是便宜。商業利潤高,誰不喜歡?但我要提醒各位:特斯拉未沒有完全棄用激光雷達,真實的情況是“純視覺為主+毫米波雷達輔助”,并不是像特粉吹的那樣依靠純視覺天下無敵。
為啥要用毫米波雷達做輔助?因為毫米波雷達的位移探測范圍高、分辨率更好,測算速度、位移能力強,而且抗環境干擾勝過攝像頭,可以彌補純攝像頭的劣勢,增加整個系統的冗余性和穩定性。但是,毫米波雷達的目標分類能力較弱,和攝像頭組隊剛剛好。
實事求是地講,目前限制三類傳感器系統的并不是硬件技術,發展遇阻的瓶頸主要還是在AI學習能力方面。無論哪一種技術都依靠巨量的計算資源和存儲空間,成本限制之下,價格適中的4D毫米波雷達或許可以成為更好的方案。
事實上,我們看到主流市場上更多的智能駕駛大多采用了攝像頭+毫米波雷達+激光雷達融合的感知系統。倘若系統數據分析處理的水平能夠達到一個新的高度,那么未來三類傳感器都可能發揮出更強大的作用。