車知識大掃盲:激光雷達和純視覺方案,兩種差別有哪些?
近年來,我國新能源汽車銷量占比不斷攀升,進入2024年以來,新能源汽車月銷占比已超過50%。新能源發(fā)展迎來了新的階段,即進入高階智能駕駛的高速發(fā)展階段。隨著華為、小米、百度等科技巨頭的加入,高階智能駕駛技術(shù)不斷推陳出新,并已成為各大車企爭相追逐的焦點。
本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/202503/467972.htm激光雷達最初被認為是實現(xiàn)高階自動駕駛不可或缺的核心硬件。其通過發(fā)射激光束并接收反射信號,可以精確測量物體與車輛之間的距離,進而構(gòu)建三維環(huán)境模型,幫助自動駕駛系統(tǒng)實現(xiàn)高精度的感知與導航。然而,隨著視覺感知技術(shù)的成熟,尤其是深度學習和大規(guī)模數(shù)據(jù)訓練的應(yīng)用,純視覺方案的感知能力得到了顯著提升。特斯拉、小鵬汽車等企業(yè)通過在車輛中集成多個攝像頭,依托強大的算法模型,實現(xiàn)了接近甚至超越激光雷達的感知效果。
對于普通消費者來說,激光雷達和純視覺方案到底有哪些差別,又該如何選呢?接下來,我們一起了解一下。
首先,我們了解一下概念,什么是激光雷達?激光雷達(Light Detection and Ranging,LiDAR)是一種通過發(fā)射激光并接收反射光來測量物體與傳感器之間距離的技術(shù)。其基本工作原理是發(fā)射一個短脈沖的激光束,這些激光束在遇到物體表面時會反射回來,傳感器通過檢測激光發(fā)射和反射的時間差,從而計算出物體與激光雷達之間的距離。通過對多個反射點的距離測量,激光雷達能夠生成一個三維的點云圖像,精確描繪出周圍環(huán)境的幾何形狀和物體分布。
優(yōu)點:測距精度高、全天候工作、抗干擾能力強、穩(wěn)定性好。
激光雷達測距精度可達厘米級,具有高精度測距;不依賴環(huán)境光照條件,能夠在白天、夜晚以及光線復(fù)雜的環(huán)境中工作,可全天候工作能力;其電磁波不易受到其他電子設(shè)備或環(huán)境因素的干擾,在具有多種電磁信號干擾的環(huán)境中依然能夠保持穩(wěn)定的工作性能。
缺點:成本高、系統(tǒng)復(fù)雜度高、數(shù)據(jù)處理及存儲量大。
不過事物總有兩面性,激光雷達系統(tǒng)自身成本高;激光雷達系統(tǒng)的集成和調(diào)試復(fù)雜度較高,需要與車輛的電子電氣架構(gòu)進行深度集成,較為復(fù)雜;激光雷達系統(tǒng)需要強大的計算能力進行實時處理,這對自動駕駛系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和存儲能力提出了更高的要求,會增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和能耗。
我們再看純視覺方案,純視覺方案是指通過攝像頭采集道路及周圍環(huán)境的視覺信息,結(jié)合計算機視覺技術(shù)進行圖像處理和目標識別,以實現(xiàn)自動駕駛感知功能的技術(shù)路線。這里面比較有代表性便是特斯拉的Autopilot輔助駕駛系統(tǒng),它完全依賴于攝像頭收集信息,而無需激光雷達、毫米波雷達或超聲波雷達的輔助。不過,市場上還有一些被稱為純視覺智能駕駛的方案,如極越01和智界S7 Pro版。盡管它們沒有搭載激光雷達,但配備了攝像頭、毫米波雷達和超聲波雷達。這類方案在特定路況或自動泊車等場景下,仍需依賴毫米波雷達或超聲波雷達。
優(yōu)點:成本低、圖像分辨率高信息豐富、數(shù)據(jù)模型更新靈活
純視覺方案相比激光雷達,車載攝像頭的成本較低。攝像頭可以捕捉高分辨率的圖像數(shù)據(jù),如識別車道線、交通標志、車輛及行人等常規(guī)目標,還能夠識別出如路面標識、行人手勢、車輛品牌等復(fù)雜信息,為自動駕駛系統(tǒng)提供更多的決策依據(jù)。另外,通過深度學習算法的優(yōu)化和訓練,攝像頭還可以逐步實現(xiàn)夜視、自動遠近光切換等高級功能,進一步提升系統(tǒng)的智能化水平。純視覺方案基于軟件算法的更新能夠不斷提升系統(tǒng)的性能。通過OTA(Over-the-Air)升級,自動駕駛車輛可以隨時獲取最新的視覺算法模型,增強對新出現(xiàn)場景和目標的適應(yīng)能力。
缺點:受光照條件影像大、易受自然氣候影像、對計算資源要求高、無法測距。
當然,純視覺方案也有它的局限性,如攝像頭對環(huán)境光照條件非常敏感,在強光、逆光或夜間低光環(huán)境下,圖像質(zhì)量會顯著下降,從而影響目標識別的準確性。雨、雪、霧等惡劣天氣條件會顯著影響攝像頭的感知性能。純視覺方案依賴深度學習算法進行圖像處理和目標識別,這對計算資源的要求非常高。另外,攝像頭無法直接提供目標物體的距離信息。
總結(jié)一下,兩種智駕方案可謂各有千秋,作為當前市場上兩種主流方案,各大車企根據(jù)自身戰(zhàn)略和技術(shù)路線,做了不同的選擇,當然也有部分車企采用了將兩者融合的方案。如特斯拉堅持純視覺路線,百度Apollo選擇了多傳感器融合,而小鵬汽車則有走向兩者融合的可能性。好了,介紹了這么多,相信大家對于兩者智駕方案有所了解了。那么問題來了,如果您買車的話,會選擇哪種方案?不妨在評論區(qū)聊聊。
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