自动驾驶离不开智能摄像头

2018-08-27 15:03:21 36

自动驾驶离不开智能摄像头

不论是传统的车载摄像头还是后视摄像头都只是传统汽车的辅助工具之一,但目前推动车载摄像头快速发展的最重要的原因当属智能汽车的发展。毋庸置疑,智能化已经成为汽车业发展的一大趋势,智能系统不再是豪华车的配置而逐渐成为量产车的标配,其中,ADAS(高级驾驶辅助系统)就成为目前汽车电子市场增长最快的应用之一。市场分析公司Strategy Analytics预测到2021年,全球的主机厂将在辅助驾驶和安全解决方案上多花费250亿美元。除了雷达、激光雷达、红外线、超声波和其他感应技术外,在ADAS的整体设计中,对于形象的完整捕捉和视觉处理能力的整合也尤为关键。可以预见,汽车座舱内能够对驾驶员进行人脸识别、实时监控和智能交互的摄像头,将成为未来ADAS当中重要的技术增长点。Strategy Analytics预计到2021年,每年将会有超过500万发挥此功能的摄像头,如果自动驾驶技术进一步扩大应用,这一数字还将继续增长。 

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 哔一下 告别疲劳驾驶 

  美国汽车行业协会(AAA)在2010年发布的调查报告显示,疲劳驾驶是导致交通事故发生的主要原因之一,每6起交通事故中就有1起是由于驾驶员注意力分散和疲劳驾驶引起的。让智能汽车了解驾驶员的认知状态,清楚驾驶员对控制汽车的能力,实现这个功能的办法就是在驾驶舱内安装一个面向驾驶员的摄像头。现在座舱内的ADAS技术可以通过摄像头分析出驾驶员是否出现了注意力分散和疲劳的状态,从而对其进行提醒。另外,在发生交通事故时,通过搜集驾驶员头部和身体的动作信息,决定是否打开安全气囊,以及打开的强度和位置。 

  在分辨驾驶员的状态时,会用到多种视觉技术:有一些系统是采用传统的2D摄像头,它们分布在仪表盘的不同位置;有一些仅仅使用一个3D摄像头;还有的会将这2D和3D摄像头合并使用。这些摄像头首先是捕捉到场景的信息,然后通过发动机控制单元(ECU)和车上其他的处理程序对驾驶员的驾驶状态进行评级,通俗地说就是通过驾驶员头和身体的位置、眨眼的频率和持续的时间、眼睛泛红的程度等分析他们的驾驶状态。如果驾驶员确实出现了注意力分散或者疲劳的状态,该系统就会通过发出哔哔声、方向盘震动或者座椅震动等方式对其进行提醒。事实上,检测司机的认知状态是很微妙且具有挑战的,不同的光线条件和视觉障碍都会影响摄像头对驾驶员状态的准确捕捉,如果无法搜集到准确的信息就不能做出准确的判断和干预,后面的技术都将无用武之地。也许错误的提醒和干预不会产生致命的威胁,但肯定会造成一定的干扰,甚至导致驾驶员关闭整套ADAS系统。因此,如果将2D和3D摄像头结合使用,并且增强图像的处理能力,恐怕可以更好地解决这个问题。 

  面部识别 把汽车叫醒 

  就像现在可以通过面部解锁手机一样,未来车载摄像头也可以对驾驶员进行面部认证,从而进一步提高安全性,当然,除了基本的解锁功能以外,驾驶员可以通过面部资料的载入,登入其他的应用程序例如其收藏的电台频道、电视节目、社交媒体账号以及其他车内的线上应用等,甚至可以定制属于该驾驶员的壁纸等设置。不仅如此,脸部识别功能还可以进一步应用到汽车当中,包括座椅、后视镜、倒车镜和方向盘的位置等,另外还可以直接同导航、云设置、习惯的前后车距以及其他ADAS设置相连接,如果是新车还可以对车内的颜色和设计进行定制。 

  现在,汽车已经逐渐变成一个充满个性化的电子装置,通过面部识别来唤醒大部分的功能可以为驾驶员带来极大的便利。同样的,面部识别也面临不小的挑战,当驾驶员戴帽子和眼镜时就会出现辨识难题,此外如何在夜间顺利辨识也亟待解决。对此,未来车载摄像头旁边很有可能需要安装近距离的红外线装置(NIR),这样一来就可以在不影响驾驶员的情况下,对其进行识别。此外,还可以采用Tof(Time-of-flight)3D感应技术,更加立体、动态地对拍摄对象进行识别。当然,在未来还会有更加先进的摄像头技术,可以识别出坐在驾驶座位上的人是否是一名合格的驾驶员,如果不是的话汽车可以自动熄火。另外,可以识别出驾驶员的年龄范围、性别和情绪状态等,从而有效地制止“路怒症”患者做出疯狂的举动,目前瑞士的研究人员和PSA汽车正在这方面进行研究。