L4級(jí)自動(dòng)駕駛純視覺解決方案Apollo Lite來了!

日前，百度純視覺城市道路閉環(huán)解決方案——Apollo Lite在CVPR 2019首次面世。

能夠支持對(duì)10路攝像頭、200幀/秒數(shù)據(jù)量的并行處理，單視覺鏈路最高丟幀率能夠控制在5‰以下，實(shí)現(xiàn)全方位360°實(shí)時(shí)環(huán)境感知，前向障礙物的穩(wěn)定檢測視距達(dá)到240米。

日前，百度純視覺城市道路閉環(huán)解決方案——Apollo Lite在CVPR 2019首次面世。

作為目前國內(nèi)唯一的城市自動(dòng)駕駛純視覺城市道路閉環(huán)解決方案，在多地多路段落地測試中，其測試車輛數(shù)目、累計(jì)測試?yán)锍毯蛙囕v在城市道路上的閉環(huán)自動(dòng)駕駛表現(xiàn)優(yōu)異，可與Mobileye提供的純視覺解決方案相媲美。

Apollo Lite的提出與實(shí)現(xiàn)

美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月16日-20日，全球計(jì)算機(jī)視覺及模式識(shí)別領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議CVPR 2019（Conference on Computer Vision and Pattern Recognition）于美國長灘召開。

CVPR作為行業(yè)最頂級(jí)的研究型會(huì)議，每年被收錄的論文均來自計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域頂級(jí)團(tuán)隊(duì)，代表著國際最前沿的科研技術(shù)，并指引行業(yè)未來發(fā)展的研究方向。在當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月17日，百度Apollo在CVPR上舉辦技術(shù)講座，Apollo技術(shù)委員會(huì)主席王亮就L4級(jí)全自動(dòng)駕駛（Fully Autonomous Driving）環(huán)境感知技術(shù)方案進(jìn)行了講解，并公開了環(huán)視視覺解決方案百度Apollo Lite。

Apollo Lite是國內(nèi)領(lǐng)先的城市道路L4級(jí)視覺感知解決方案，能夠支持對(duì)10路攝像頭、200幀/秒數(shù)據(jù)量的并行處理，單視覺鏈路最高丟幀率能夠控制在5‰以下，實(shí)現(xiàn)全方位360°實(shí)時(shí)環(huán)境感知，前向障礙物的穩(wěn)定檢測視距達(dá)到240米。

經(jīng)過前期的技術(shù)研發(fā)投入和2019年上半年的路測迭代，依靠這套10相機(jī)的感知系統(tǒng)，百度無人車已經(jīng)可以在城市道路上實(shí)現(xiàn)不依賴高線數(shù)旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的端到端閉環(huán)自動(dòng)駕駛。

Apollo Lite已經(jīng)在北京稻香湖等多地多路段落地測試。在路測過程中，測試車輛數(shù)目、累計(jì)測試?yán)锍毯蛙囕v在城市道路上的閉環(huán)自動(dòng)駕駛表現(xiàn)優(yōu)異，已達(dá)國際領(lǐng)先水平，可與全球最大的ADAS(高級(jí)輔助駕駛技術(shù))供應(yīng)商Mobileye提供的純視覺解決方案相媲美。

Apollo Lite的技術(shù)優(yōu)勢

相比旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)感知方案，視覺感知方案價(jià)格低且便于獲得。這套低成本近車規(guī)級(jí)環(huán)視感知方案也能夠降級(jí)支持ADAS輔助駕駛應(yīng)用，創(chuàng)造更多有價(jià)值的應(yīng)用場景，將ADAS產(chǎn)品的能力提升到一個(gè)新的高度，為企業(yè)、開發(fā)者們提供了一個(gè)低價(jià)、優(yōu)質(zhì)的自動(dòng)駕駛解決方案。

攝像頭是相對(duì)成熟的傳感器，除具備輕巧低成本和符合車規(guī)的優(yōu)勢外，高分辨率高幀率（成像頻率）的成像技術(shù)發(fā)展趨勢意味著圖像內(nèi)蘊(yùn)含的環(huán)境信息更豐富，同時(shí)視頻數(shù)據(jù)也和人眼感知的真實(shí)世界最為相似，但和三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)相比，二維圖像中的信息更難挖掘，需要設(shè)計(jì)更強(qiáng)大的算法、大量數(shù)據(jù)的積累和更長期的研發(fā)投入。

王亮表示，百度Apollo始終堅(jiān)持多傳感器融合的技術(shù)路線。在L4級(jí)自動(dòng)駕駛傳感器選型上，激光雷達(dá)和攝像頭不是排它的的也不是單純的從屬和互補(bǔ)關(guān)系。從安全性考慮，二者具備相同的重要性和不可替代性，缺一不可。

現(xiàn)今很多傳感器融合的方案設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，技術(shù)人員往往從快速解決問題的角度出發(fā)設(shè)計(jì)算法，這個(gè)過程中難免避重就輕的利用異構(gòu)數(shù)據(jù)各自的優(yōu)勢進(jìn)行缺陷互補(bǔ)從而繞過困難的問題。

基于這種思路設(shè)計(jì)的多傳感器融合方案雖然能夠在短期規(guī)避單傳感器方案難以解決的問題，長遠(yuǎn)看，數(shù)據(jù)和策略間深度耦合的設(shè)計(jì)不利于為環(huán)境感知系統(tǒng)提供真正意義上的冗余（true redundancy）。傳感器融合意味著多套能夠獨(dú)立支撐全自動(dòng)駕駛的感知系統(tǒng)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，獨(dú)立工作相互校驗(yàn)，最大概率的保證感知結(jié)果的準(zhǔn)確性和完備性。

王亮強(qiáng)調(diào)，百度下決心投入資源研發(fā)純視覺感知解決方案并不意味著放棄現(xiàn)有基于激光雷達(dá)的技術(shù)路線，而是在技術(shù)實(shí)踐過程中充分意識(shí)到無人駕駛系統(tǒng)true redundancy的必要性，決定通過壓強(qiáng)環(huán)視視覺技術(shù)來夯實(shí)多傳感器融合感知框架。在傳統(tǒng)激光雷達(dá)為主，視覺為輔的傳統(tǒng)融合策略中，視覺感知自身的問題和缺陷在雷達(dá)感知的掩蓋下暴露不夠充分。通過Apollo Lite打磨迭代的純視覺技術(shù)正在持續(xù)反哺百度堅(jiān)持的多傳感器融合解決方案，提升無人駕駛系統(tǒng)的魯棒性和安全性。

Apllo Scape的最新進(jìn)展

CVPR期間，百度Apollo還公布了ApolloScape最新進(jìn)展，目前ApolloScape已經(jīng)發(fā)布了五個(gè)公開數(shù)據(jù)集包括場景解析、細(xì)粒度車道線、定位、三維車輛擬合和稠密軌跡。

場景解析

ApolloScape中的場景解析(scene parsing)數(shù)據(jù)集包括了14.7萬幀的具備逐像素語義標(biāo)注的圖像，相對(duì)于包括Waymo在內(nèi)的僅具備矩形框標(biāo)注的數(shù)據(jù)集，像素級(jí)標(biāo)注提供了更為細(xì)致的而且不受物體間的遮擋影響的場景信息，旨在推動(dòng)更為精準(zhǔn)的視頻場景語義理解技術(shù)。

除了二維視頻圖像，其每幀相關(guān)的三維點(diǎn)云也被逐點(diǎn)標(biāo)注了語義信息。另外，圖像的逐像素標(biāo)注的時(shí)間工作量超過了矩形框標(biāo)注的工作量十倍以上。

車道線

道路線是一項(xiàng)基礎(chǔ)的路面元素， ApolloScape 車道線數(shù)據(jù)集提供了28類不同的道路線分類的逐像素級(jí)別和以及三維逐點(diǎn)級(jí)別的數(shù)據(jù)集，這是目前所有公開數(shù)據(jù)集都不具備的標(biāo)注信息。

定位

無人車需要精準(zhǔn)的定位系統(tǒng)用以獲取一系列信息，例如自身的位置，前方的情況，以及行駛區(qū)。

其中定位精度一般需要控制在10厘米以內(nèi)以避免出現(xiàn)碰撞和車道偏離的情況。ApolloScape自定位 (self-localization) 數(shù)據(jù)集提供了近30萬張帶有高精GNSS信息的覆蓋近28公里的圖像。

三維車輛擬合

如何利用圖像快速感知周圍車輛的三維位姿對(duì)于自動(dòng)駕駛也至關(guān)重要。為了推進(jìn)此問題的研究， 百度推出ApolloScapeCar3D數(shù)據(jù)集，此數(shù)據(jù)集采集于中國的不同的城市，包含5277多幅真實(shí)駕駛場景、6萬多車輛的三維標(biāo)注數(shù)據(jù)。

除了車輛的三維位姿之外，百度還同時(shí)開放了真實(shí)三維車模型，66個(gè)三維/二維車輛關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)。接下來，或進(jìn)一步開放部件級(jí)別的、稠密的三維車輛標(biāo)注。

稠密軌跡

ApolloScape的物體軌跡跟蹤數(shù)據(jù)集提供了圖像和點(diǎn)云上的物體運(yùn)動(dòng)軌跡，其涵蓋了不同的光照條件以及大量的車/人/騎行混雜的交通流，旨在推動(dòng)物體跟蹤以及運(yùn)動(dòng)行為預(yù)測技術(shù)。軌跡數(shù)據(jù)全長到2.5個(gè)小時(shí)，這個(gè)比現(xiàn)有的最大的軌跡數(shù)據(jù)集（NGSIM）大了三倍。

自2018年3月的發(fā)布以來，ApolloScape數(shù)據(jù)集已經(jīng)被全球范圍內(nèi)下載上萬次。

結(jié)語

技術(shù)的發(fā)展無疑是自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)的必備要素，而在技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，為企業(yè)和開發(fā)者打造低價(jià)、易獲取的解決方案，更是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要一環(huán)。

可以看出，百度Apollo作為國際領(lǐng)先、中國最強(qiáng)的自動(dòng)駕駛開放平臺(tái)，在不斷推進(jìn)自身技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，正為自動(dòng)駕駛的規(guī)?；?、量產(chǎn)化提供層出不窮的全新技術(shù)。只有讓優(yōu)質(zhì)技術(shù)在更多人手中得以利用，自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)才能愈發(fā)蓬勃，展現(xiàn)其應(yīng)有的光芒。