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纯视觉自动驾驶很香 但不妨碍马斯克拥抱激光雷达

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【智车牌评论】北京时间8月20日,特斯拉召开年度人工智能日(AIDay)发布会。会上,特斯拉展示了完全基于摄像头的自动驾驶方案。

在我们大部分人的认知中,激光雷达是实现高级别自动驾驶的必要条件,而马斯克则是著名的反激光雷达人士。他不止一次的在公开场合抨击激光雷达是垃圾,是“多此一举的傻子”行为。但问题来了,仅凭摄像头真的能构建出高级别自动驾驶系统么?



为什么纯视觉自动驾驶方案很奇葩



简单来说,摄像头相当于人眼,只提供成像功能,人眼是很难判断物体的准确速度和距离的,但如果是雷达,通过发射无线电波或激光来接收反射信号,能更准确地接收到周围环境信息。再有一点,在某些特定情境下,如雨雪天气、出入隧道、没有路灯的深夜等,雷达的靠谱程度也要高于摄像头。

基于这一逻辑,绝大多数汽车厂商和自动驾驶技术供应商都将雷达中的王者——激光雷达视为自动驾驶的核心部件。

自动驾驶基本的三要素是感知-决策-控制。感知也就是硬件捕捉到路面的信息,相当于人类的眼睛、鼻子、耳朵;决策是通过捕捉的信息进行分析,来作出相应的动作,相当于人类的大脑;而控制则是去实施决策,相当于人类完成动作的四肢。这其中对于自动驾驶来说,最重要的无异于感知层面,一旦感知出错,捕捉到了错误信息,后续会做出错误的判断和决策,最终造成不可预知的危险。而对于大部分厂家来说,仅凭摄像头捕捉到的信息出错率高的离谱,这也就是为什么没有人想去发展纯视觉自动驾驶的原因。

马斯克为什么坚持视觉算法?



为什么在大家都追逐激光雷达的时候,马斯克却坚持要走摄像头路线呢?最主要的原因就是成本。目前特斯拉Model 3参数图片)的自动驾驶摄像头成本只需要65美金左右。但很长一段时间里,一套便宜的激光雷达也要数千美金,这与马斯克人人买得起特斯拉的宏愿是背道而驰的。



还有一个原因就是马斯克的思维方式异于常人,在大家都认为摄像头有无法规避的弊端时,马斯克坚定的认为摄像头跟人眼思路相同,人眼能实现的东西,摄像头通过强大的算法同样可以实现。出于成本上的考虑加上略显偏执的思路,结果就是特斯拉投入巨资开始研发纯视觉自动驾驶系统。

特斯拉如今的纯视觉自动驾驶发展如何?

马斯克希望达到的目的,是让摄像头的处理能力能达到激光雷达的水平。激光雷达的工作原理是通过每个激光点的反馈,来实时还原环境状态。而特斯拉要做的则是侦测摄像头每个像素的深度,通过强大的算法分析2D图像的每个像素,来模拟出3D效果。



原理似乎大家都能看懂,但想实现这一简单原理则要付出极大的代价。由于精确到像素级,这对车辆的运算能力提出了更高的要求。由于需要极为强大的算法支持,在人工智能日上,特斯拉还发布了自研芯片D1。单颗 D1 拥有 500 亿个晶体管、362 TFLOPS 的峰值算力(BF16/CFP8),功耗不超过 400W。这套顶级的车载芯片,想必成本不会太低。

要知道,目前华为已经宣布将车规级别的激光雷达成本压缩至200美金,特斯拉为纯视觉自动驾驶付出的代价,或许短时间内分摊到量产车上都是个天文数字。从这里也能看出来,马斯克的野心从来不是短期的利益,而是规划的足够长远。一套全新的顶级芯片,或许短期看仅仅是为了辅助驾驶的投资,而未来获得的收益或许远不止于此。得益于超强的芯片表现,特斯拉未来在车机系统和动力表现上,有望带给我们更多惊喜。



在特斯拉公开展示的纯视觉自动驾驶效果图上,在白天已经能很好的模拟出3D效果,然而更多极端场景仍然是特斯拉需要解决的难题,夜间、大光比以及极端天气,这些才是最棘手的难关。

未来的自动驾驶如何实现?

特斯拉,或者说马斯克,将所有人认为的不可能变成了可能,纯视觉自动驾驶系统虽然目前来看依然有很多问题需要解决,但无限接近激光雷达的表现让人震惊。未来通过拥有强大算法的芯片,纯视觉自动驾驶或许会发展到一个超出我们认知的高度。但即便如此,我们认为激光雷达仍然是一个有着重要意义的存在。激光雷达在某种程度上能轻易的解决摄像头的弊端,即便摄像头被赋予了超出认知的表现,仍然不妨碍激光雷达扮演一个安全员的角色。特别是如果激光雷达的成本被压缩的足够低,比如低至200美元以下,我们想不出任何拒绝它的理由。或许著名反激光雷达人士马斯克先生,在不远的未来也会拥抱激光雷达说真香呢?

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