2017年10月,一家以色列初创公司AdaSky宣布推出第一台为无人驾驶汽车设计的远红外(FIR)热像仪。AdaSky承诺,其Viper平台到2021年将进入大规模生产。
近日,AdaSky宣布已经从韩国汽车零部件制造商Sungwoo Hitech获得了新一轮2000万美元的融资。AdaSky首席执行官透露,这将使公司能够扩大其工程师队伍,其中许多人具有开发军用热像仪的背景。
目前,AdaSky的热成像仪的性能为30万像素(640x 480像素)、4.3厘米x 2.6厘米的固态远红外传感器(不包含移动部件),以每秒60帧的速度连续工作(目前传统的汽车夜视红外仪每隔几分钟就需要重新校准一次),并且能够以0.05°(热灵敏度),被动地从几百米远的物体收集热信号(其中,行人检测距离在200米左右)。
此外,基于专用图像信号处理器(ISP)和专用集成电路(ASIC)上的计算机视觉算法,热成像仪能够记录和检测动物、行人、骑自行车者和其他危险物体的热特征,并与其他传感器协同工作,以便提供支持恶劣天气条件下的物体检测。
远红外技术在夜视护目镜和安防摄像机中已经存在了几十年。但它的汽车应用至今仍受到限制。此前,在豪华车上配置的夜视系统价格更是高达万元级别。
AdaSky认为,目前毫米波雷达的优点是多方面的,不像激光雷达在雾、雪、雨中表现不佳,但毫米波雷达目前又达不到其他传感器数据精度。
而远红外传感器可以检测行人、车辆和道路上其他物体发出的极其微妙的热量差异,而不管天气恶劣情况(尤其是黑夜和雾霾等)。同时,不易受明亮的灯光引起的过度曝光,这会暂时地使RGB相机“失明”。
自从2000年凯迪拉克·德维尔(Cadillac DeVille)首次大规模配置汽车夜视系统以来,包括宝马、奔驰等一线豪华品牌一直有搭载相关产品技术。
目前,宝马使用的Autoliv的第三代夜视系统,具有行人和动物检测功能,包括奥迪,凯迪拉克,梅赛德斯-奔驰和劳斯莱斯等也都在使用。该系统主要由一个“远红外线”相机和一台可以识别视野中的行人和生物的计算单元组成。
此外,目前的夜视系统还整合了随动转向LED前大灯,在系统探测到前方物体时,可以实现灯光自动转向照亮前方物体所在方向。而过去大多数系统只在信息娱乐显示器仪表板、抬头显示器上显示来自红外摄像机的警告视图。
夜视已经逐渐普及到豪华轿车上,在接下来的一两年内,我们可以看到它开始进入中端车市场。比如,今年上市的PSA旗下高端豪华汽车品牌DS的DS7成为了红外夜视系统首次下探到30万元级别车型。
DS7搭载的红外成像系统又被称为DS NIGHT VISION功能,安装在前格栅中的红外摄像机能够有效识别前方15米至150米之间超过50厘米高的人和动物,并提示驾驶者。
目前,在全球范围内,包括Autoliv,Flir Systems、Raytheon以及中国民营军工上市公司高德红外(旗下轩辕智驾)等都在这方面提供技术和产品支持。
去年,轩辕智驾发布了“基于高德红外自主探测器”的新一代热成像避障系统IR313,具备突破夜障、强眩光、穿透雾霾沙尘、行人识别及报警、前车碰撞报警和预告等多项功能。
轩辕智驾红外避障系统采用红外热成像技术,能够捕捉前方28°*21°视角、400米外热源。该款产品能探测超过400m的夜视距离,同时系统会自动匹配不同车速进行功能调整。
这套系统完全依照车规标准设计,通过了相关机构的认证,夜视摄像头内部集成智能图像识别功能,无须外接图像处理盒子,便于安装。该系统集成了行人识别算法功能,经过了长期、系统、严格的路试验证。
Autoliv相关负责人表示,远红外夜视成像仪可能是用于半自动驾驶和全自动驾驶汽车传感器系统的关键部分。其中一个关键的优点是,与传统相机不同,它们不会被直射阳光或前照灯蒙蔽。
为了配合多传感器融合趋势,轩辕智驾在今年也推出了一套解决方案,就是基于可见光+红外热成像+毫米波雷达。优势是全天候工作;兼顾动静态物体侦测;可识别物体。
另外一些思路则是在现有的可见光双目及多目方案上搭载夜视摄像头。
以色列视觉公司Foresight在今年的CES展上首次对外展示了QuadSight四目视觉系统”,为半自动驾驶和自动驾驶车辆安全提供障碍物检测性能。
QuadSight采用的四摄像头技术,结合了两对立体视觉的红外和可见光摄像头,该系统设计用于在任何天气或光线条件下(包括完全昏暗,雨天,霾,雾和眩光),以接近于零的虚假警报达到接近100%的障碍物检测。
每一种摄像头在某些光线或天气条件下都有各自的短板和弱项。当红外与可见光摄像头融合时,能够弥补单一摄像头及传统可见光双目摄像头的不足之处,在动态光照、阳光直射、正面行驶的汽车开大灯、恶劣天气条件下提供精确的视觉和感知能力。
目前,在自动驾驶传感器配置中,由于红外夜视仅仅只是一个互补传感器,而非传统可见光摄像头作为主传感器,再加上成本相对可见光来说高出数倍,而随着更多红外夜视企业涉足汽车领域,无疑对于未来低成本、高可靠性落地增加更多的机会。
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原文标题:红外夜视:等待黎明前的曙光 | GGAI视角
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