一種能夠感知地面倒影細(xì)微變化，從而確定拐角處是否有移動(dòng)物體的新系統(tǒng)

通過(guò)檢測(cè)倒影的細(xì)微變化，新系統(tǒng)能夠探測(cè)識(shí)別拐角處可能引起碰撞的來(lái)車、行人或其它障礙物。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，為了進(jìn)一步提高自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的安全性，麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員開(kāi)發(fā)了一種能夠感知地面倒影細(xì)微變化，從而確定拐角處是否有移動(dòng)物體的新系統(tǒng)。

未來(lái)，自動(dòng)駕駛汽車可以利用這種系統(tǒng)避免在視線受阻的拐角處與另一輛汽車或行人發(fā)生潛在的碰撞。除了自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用，將來(lái)在醫(yī)院走廊內(nèi)自主導(dǎo)航運(yùn)行的藥物或物品運(yùn)送機(jī)器人，也可以利用該系統(tǒng)來(lái)避免撞到行人。

在近期舉行的國(guó)際智能機(jī)器人與系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議（IROS）上發(fā)表的一篇論文中，MIT的研究人員介紹了車庫(kù)中自動(dòng)駕駛汽車和走廊上自動(dòng)導(dǎo)航輪椅利用該系統(tǒng)的成功實(shí)驗(yàn)。對(duì)于拐角處來(lái)車的感知，這種新系統(tǒng)成功擊敗了傳統(tǒng)的激光雷達(dá)（LiDAR）系統(tǒng)，因?yàn)楹笳咧荒芴綔y(cè)“視野”內(nèi)的物體。與激光雷達(dá)相比，MIT的新系統(tǒng)的感知提前了0.5秒以上。

研究人員表示，這看起來(lái)似乎不多，但是對(duì)于高速行駛的自動(dòng)駕駛汽車來(lái)說(shuō)，0.5秒可能意味著是否能避免碰撞的區(qū)別。

“對(duì)于在周圍有其它移動(dòng)物體或人員的環(huán)境中運(yùn)行的機(jī)器人應(yīng)用，利用我們的系統(tǒng)可以提前向機(jī)器人發(fā)出預(yù)警，提醒有行人即將靠近，從而控制機(jī)器人減速、調(diào)整路徑并提前做好避免碰撞的準(zhǔn)備?！痹撜撐墓餐髡?、MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）主任兼電機(jī)工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)Andrew and Erna Viterbi教授Daniela Rus補(bǔ)充說(shuō)，“我們的最終目標(biāo)是為道路上快速行駛的車輛提供這種類似X射線的‘透視’能力。”

當(dāng)前，該系統(tǒng)僅在室內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試。在室內(nèi)，機(jī)器人的移動(dòng)速度要低得多，光照條件也更簡(jiǎn)單，這幫助系統(tǒng)更容易地檢測(cè)和分析倒影。

該系統(tǒng)采用了標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)相機(jī)，利用一系列計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)監(jiān)測(cè)倒影光強(qiáng)度的變化，以最終確定倒影是由運(yùn)動(dòng)中還是靜止的物體所投射，并預(yù)判相關(guān)物體可能的移動(dòng)路徑。

在一項(xiàng)單獨(dú)的測(cè)試中，研究人員在停車場(chǎng)內(nèi)的自動(dòng)駕駛汽車中安裝了他們所開(kāi)發(fā)的“ShadowCam”系統(tǒng)，停車場(chǎng)內(nèi)的車輛大燈都是關(guān)閉的，以模仿夜間駕駛環(huán)境。他們將ShadowCam系統(tǒng)與激光雷達(dá)進(jìn)行了對(duì)比。在一個(gè)示例場(chǎng)景中，對(duì)于一輛正在繞柱轉(zhuǎn)彎的汽車，ShadowCam系統(tǒng)的檢測(cè)速度比激光雷達(dá)快了0.72秒。

在之前的測(cè)試中，安裝有ShadowCam系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行輪椅通過(guò)檢測(cè)拐角處人員投射在綠色區(qū)域上的倒影，來(lái)判斷是否有行人走近。

不過(guò)，目前為止，該實(shí)驗(yàn)還很有很多局限性：例如，該實(shí)驗(yàn)僅在室內(nèi)照明條件下進(jìn)行了測(cè)試，研究團(tuán)隊(duì)還需要投入大量的工作，才能使該系統(tǒng)適應(yīng)更高的速度和復(fù)雜變化的室外照明條件。盡管如此，該系統(tǒng)讓展現(xiàn)了可期的前景，最終或能幫助自動(dòng)駕駛汽車更好地提前感知行人、騎車人以及其他行駛在道路上的車輛。

接下來(lái)，研究人員會(huì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)該系統(tǒng)，以在室內(nèi)外不同的照明條件下工作。將來(lái)，還會(huì)開(kāi)發(fā)一些新方法以加快系統(tǒng)的倒影檢測(cè)速度，以及倒影感知目標(biāo)區(qū)域的標(biāo)注自動(dòng)化。

這項(xiàng)研究由豐田汽車研究所提供資助。