人工智能的“慧眼”：激光雷達(dá)

在杭州的朋友們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，杭州的街頭最近出現(xiàn)了一個(gè)奇景——莫干山路和西溪路的斑馬線竟然一踩上去就會(huì)發(fā)光！簡(jiǎn)直就是一條星光大道！

不過(guò)，這條會(huì)發(fā)光的斑馬線，可不只是為了好看，或是讓人拍照。這是一套由浙江梧斯源通信科技股份有限公司研發(fā)的智慧斑馬線系統(tǒng)！與傳統(tǒng)畫(huà)在地上的斑馬線不同，這是一款融入了人工智能的新型斑馬線，！當(dāng)行人通過(guò)人行橫道線時(shí)，雷達(dá)會(huì)立即自動(dòng)監(jiān)測(cè)到有行人踏上斑馬線，這時(shí)斑馬線兩邊會(huì)亮起警示燈，警示標(biāo)志則連續(xù)閃爍提示車(chē)輛提前減速禮讓行人。

智能斑馬線對(duì)司機(jī)和行人都起到了明確提示和警示作用，有效延長(zhǎng)了機(jī)動(dòng)車(chē)與行人的安全距離，提高了機(jī)動(dòng)車(chē)禮讓行人的意識(shí)。不僅是晚上，只要光線微弱可見(jiàn)度低，兩旁地?zé)艟蜁?huì)提示來(lái)往車(chē)輛減速駕駛，雙向警示當(dāng)行人安全通過(guò)斑馬線后，地磚燈自動(dòng)熄滅。

而智能斑馬線的幕后英雄，就是來(lái)自鐳神智能的激光雷達(dá)。深圳市鐳神智能系統(tǒng)有限公司是一家面向全球提供激光雷達(dá)解決方案的公司，核心業(yè)務(wù)是激光雷達(dá)相關(guān)硬件和軟件產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。

激光雷達(dá)，聽(tīng)起來(lái)很酷炫哦~在美國(guó)科幻大片中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)男女主角穿越“激光墻”的一幕，現(xiàn)實(shí)生活中，我們也會(huì)在電視綜藝節(jié)目中看到有關(guān)激光束的精彩表演，設(shè)想一下，如果將激光裝上雷達(dá)，又將是什么高科技呢？那么究竟何為激光雷達(dá)呢？

激光雷達(dá)，英文全稱(chēng)為L(zhǎng)ight Detection And Ranging，簡(jiǎn)稱(chēng)LiDAR，即光探測(cè)與測(cè)量，是一種集激光、全球定位系統(tǒng)（GPS）和IMU（Inertial Measurement Unit，慣性測(cè)量裝置）三種技術(shù)于一身的系統(tǒng)，用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM（數(shù)字高程模型）。這三種技術(shù)的結(jié)合，可以高度準(zhǔn)確地定位激光束打在物體上的光斑，測(cè)距精度可達(dá)厘米級(jí)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，激光雷達(dá)就是是以激光束為信息載體，利用相位、振幅、頻率等來(lái)搭載信息，并將輻射源頻率提高到光頻段，能夠探測(cè)極微小的目標(biāo)。它是一種用于精確獲得三維位置信息的傳感器，其在機(jī)器中的作用相當(dāng)于人類(lèi)的眼睛，能夠確定物體的位置、大小、外部形貌甚至材質(zhì)。

激光雷達(dá)最大的優(yōu)勢(shì)就是“精準(zhǔn)”和“快速、高效作業(yè)”。激光雷達(dá)相比傳統(tǒng)雷達(dá)，以精確的時(shí)間分辨率、精準(zhǔn)的空間分辨率、超遠(yuǎn)的探測(cè)距離等特點(diǎn)成為了先進(jìn)的主動(dòng)遙感工具。目前，它的高精度測(cè)量功能使其可以達(dá)到精確測(cè)距、測(cè)速、跟蹤、探測(cè)等，在民用、軍用領(lǐng)域開(kāi)始普遍使用，具有廣闊的發(fā)展前景。

其中，最受矚目的便是激光雷達(dá)在人工智能服務(wù)機(jī)器人和自動(dòng)駕駛上的應(yīng)用了。

目前激光雷達(dá)傳感器為服務(wù)機(jī)器人提供室內(nèi)自主定位導(dǎo)航解決方案，幫助服務(wù)機(jī)器人自動(dòng)構(gòu)建地圖、精確定位與自主導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)自由行走。相較于其他室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)，如超聲波、線圈、視覺(jué)等，利用激光雷達(dá)技術(shù)實(shí)現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人室內(nèi)定位導(dǎo)航具有穩(wěn)定、可靠、高性能的優(yōu)勢(shì)。也因此，激光雷達(dá)也被認(rèn)為是人工智能服務(wù)機(jī)器人行走的“慧眼”。

其實(shí)，激光雷達(dá)在機(jī)器人上的應(yīng)用就在我們身邊。許多朋友家里都有的滿地亂跑的掃地機(jī)器人，其實(shí)就是最好的例子。鐳神智能的機(jī)器人導(dǎo)航定位激光雷達(dá)就是掃地機(jī)器人的重要組成部分，可以精準(zhǔn)掃描并定位自身及家居環(huán)境。同時(shí)，這種激光雷達(dá)還可以通過(guò)算法自主建立全屋2D地圖，主動(dòng)劃分區(qū)域并有序清掃，確保清掃無(wú)遺漏，省心又方便哦~

而在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，谷歌、Uber等主流自動(dòng)駕駛汽車(chē)研發(fā)團(tuán)隊(duì)都在使用激光雷達(dá)作為傳感器之一，與圖像識(shí)別等技術(shù)搭配使用，使汽車(chē)實(shí)現(xiàn)對(duì)路況的判斷。隨著自動(dòng)駕駛行業(yè)的的發(fā)展，車(chē)用激光雷達(dá)的市場(chǎng)在國(guó)內(nèi)外逐漸打開(kāi)，在傳統(tǒng)機(jī)器人激光雷達(dá)市場(chǎng)占有一席之地的鐳神智能，于2017年開(kāi)始了車(chē)用激光雷達(dá)的研發(fā)。針對(duì)自動(dòng)駕駛和汽車(chē)輔助駕駛（ADAS），鐳神智能提供了不同的解決方案。

鐳神智能的汽車(chē)輔助駕駛（ADAS）方案，是基于單線激光雷達(dá)實(shí)時(shí)輸出數(shù)據(jù)與視覺(jué)算法交互并行的運(yùn)算方式，當(dāng)車(chē)輛因駕駛員疏忽，疲勞等原因無(wú)意識(shí)偏離車(chē)道、離前車(chē)距離過(guò)近，側(cè)方有車(chē)輛近距離超車(chē)時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)發(fā)出警告，直至駕駛員糾正行駛方向或主動(dòng)控制安全距離。具體應(yīng)用包括車(chē)輛輪廓及車(chē)型檢測(cè)、鐵路線路異物入侵檢測(cè)等。

鐳神的自動(dòng)駕駛方案，采用了多傳感器融合的方式，除了激光雷達(dá)以外，還適配了單目相機(jī)、雙目相機(jī)，以及毫米波雷達(dá)。通過(guò)多傳感器對(duì)周?chē)牡缆翻h(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)傳感器功能的互補(bǔ)；通過(guò)數(shù)據(jù)融合算法處理提取出道路的車(chē)道線信息、障礙物屬性以及障礙物運(yùn)行狀態(tài)信息，綜合分析給出預(yù)警信息提醒駕駛員對(duì)車(chē)輛做出相應(yīng)的控制，保證車(chē)輛安全行駛。

作為人工智能的重要應(yīng)用方向之一，近年來(lái)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的遠(yuǎn)距離深度相機(jī)激光雷達(dá)作為汽車(chē)?yán)斫馊S空間的主流方案?jìng)涫苷J(rèn)可，不過(guò)激光雷達(dá)目前大且貴，這使得該技術(shù)的進(jìn)一步普及充滿挑戰(zhàn)。

在公開(kāi)市場(chǎng)上，線下渠道商甚至對(duì)其多線激光雷達(dá)的價(jià)格采取了加價(jià)銷(xiāo)售策略。激光雷達(dá)量產(chǎn)能力成為了產(chǎn)業(yè)突破的最大瓶頸。同時(shí)由于精密的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，激光雷達(dá)的量產(chǎn)實(shí)現(xiàn)難度大，國(guó)內(nèi)外激光雷達(dá)企業(yè)很少選擇自建產(chǎn)線而選擇交由代工廠代工，造成了激光雷達(dá)量產(chǎn)良品率低下，成本高昂的局面。

作為自動(dòng)駕駛的核心部件，業(yè)內(nèi)人士表示，目前行業(yè)共同的期望就是一定要把固態(tài)3D的激光雷達(dá)做出來(lái)，要量產(chǎn)化，性能要足夠；同時(shí)，考慮到多傳感器融合，點(diǎn)云計(jì)算等，要在計(jì)算方面有突破，這是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。而經(jīng)歷了前面幾代的機(jī)械式激光雷達(dá)的市場(chǎng)洗禮，目前各大廠商都在發(fā)力固態(tài)激光雷達(dá)。由于全固態(tài)LiDAR內(nèi)部沒(méi)有任何宏觀或微觀上的運(yùn)動(dòng)部件，耐久性和可靠性的優(yōu)勢(shì)不言而喻，且順應(yīng)了自動(dòng)駕駛對(duì)激光雷達(dá)固態(tài)化、小型化和低成本化的趨勢(shì)，因此成為群雄逐鹿的終極方向。

而為了打破這一局面，鐳神選擇了自研自建自動(dòng)化產(chǎn)線，通過(guò)成規(guī)模的產(chǎn)能大幅降低激光雷達(dá)價(jià)格。自建工廠在很大的程度上保證了量產(chǎn)良品率，同時(shí)把控生產(chǎn)成本，解決激光雷達(dá)產(chǎn)品價(jià)格高昂等問(wèn)題，將大大補(bǔ)充目前鐳神多線激光雷達(dá)產(chǎn)能，解決全球多線激光雷達(dá)產(chǎn)能不足及價(jià)格高昂等問(wèn)題。

雖然目前激光雷達(dá)在自動(dòng)駕駛汽車(chē)中存在著體積大、價(jià)格貴的大量應(yīng)用難題，但我們有理由相信，隨著越來(lái)越多廠商的加入激光雷達(dá)市場(chǎng)以及激光雷達(dá)的量產(chǎn)和應(yīng)用，不遠(yuǎn)的將來(lái)激光雷達(dá)也能夠在自動(dòng)駕駛汽車(chē)中大規(guī)模應(yīng)用，幫助汽車(chē)實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)駕駛，推動(dòng)自動(dòng)人工智能向強(qiáng)人工智能發(fā)展。