人工智能的“慧眼”：激光雷達

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

不過，這條會發(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，！當行人通過人行橫道線時，雷達會立即自動監(jiān)測到有行人踏上斑馬線，這時斑馬線兩邊會亮起警示燈，警示標志則連續(xù)閃爍提示車輛提前減速禮讓行人。

智能斑馬線對司機和行人都起到了明確提示和警示作用，有效延長了機動車與行人的安全距離，提高了機動車禮讓行人的意識。不僅是晚上，只要光線微弱可見度低，兩旁地燈就會提示來往車輛減速駕駛，雙向警示當行人安全通過斑馬線后，地磚燈自動熄滅。

而智能斑馬線的幕后英雄，就是來自鐳神智能的激光雷達。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解決方案的公司，核心業(yè)務(wù)是激光雷達相關(guān)硬件和軟件產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)。

激光雷達，聽起來很酷炫哦~在美國科幻大片中經(jīng)常會出現(xiàn)男女主角穿越“激光墻”的一幕，現(xiàn)實生活中，我們也會在電視綜藝節(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，又將是什么高科技呢？那么究竟何為激光雷達呢？

激光雷達，英文全稱為Light Detection And Ranging，簡稱LiDAR，即光探測與測量，是一種集激光、全球定位系統(tǒng)（GPS）和IMU（Inertial Measurement Unit，慣性測量裝置）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，可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑，測距精度可達厘米級。

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

激光雷達最大的優(yōu)勢就是“精準”和“快速、高效作業(yè)”。激光雷達相比傳統(tǒng)雷達，以精確的時間分辨率、精準的空間分辨率、超遠的探測距離等特點成為了先進的主動遙感工具。目前，它的高精度測量功能使其可以達到精確測距、測速、跟蹤、探測等，在民用、軍用領(lǐng)域開始普遍使用，具有廣闊的發(fā)展前景。

其中，最受矚目的便是激光雷達在人工智能服務(wù)機器人和自動駕駛上的應用了。

目前激光雷達傳感器為服務(wù)機器人提供室內(nèi)自主定位導航解決方案，幫助服務(wù)機器人自動構(gòu)建地圖、精確定位與自主導航，實現(xiàn)自由行走。相較于其他室內(nèi)定位導航技術(shù)，如超聲波、線圈、視覺等，利用激光雷達技術(shù)實現(xiàn)服務(wù)機器人室內(nèi)定位導航具有穩(wěn)定、可靠、高性能的優(yōu)勢。也因此，激光雷達也被認為是人工智能服務(wù)機器人行走的“慧眼”。

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

而在自動駕駛領(lǐng)域，谷歌、Uber等主流自動駕駛汽車研發(fā)團隊都在使用激光雷達作為傳感器之一，與圖像識別等技術(shù)搭配使用，使汽車實現(xiàn)對路況的判斷。隨著自動駕駛行業(yè)的的發(fā)展，車用激光雷達的市場在國內(nèi)外逐漸打開，在傳統(tǒng)機器人激光雷達市場占有一席之地的鐳神智能，于2017年開始了車用激光雷達的研發(fā)。針對自動駕駛和汽車輔助駕駛（ADAS），鐳神智能提供了不同的解決方案。

鐳神智能的汽車輔助駕駛（ADAS）方案，是基于單線激光雷達實時輸出數(shù)據(jù)與視覺算法交互并行的運算方式，當車輛因駕駛員疏忽，疲勞等原因無意識偏離車道、離前車距離過近，側(cè)方有車輛近距離超車時，系統(tǒng)能夠自動發(fā)出警告，直至駕駛員糾正行駛方向或主動控制安全距離。具體應用包括車輛輪廓及車型檢測、鐵路線路異物入侵檢測等。

鐳神的自動駕駛方案，采用了多傳感器融合的方式，除了激光雷達以外，還適配了單目相機、雙目相機，以及毫米波雷達。通過多傳感器對周圍的道路環(huán)境進行檢測，可實現(xiàn)傳感器功能的互補；通過數(shù)據(jù)融合算法處理提取出道路的車道線信息、障礙物屬性以及障礙物運行狀態(tài)信息，綜合分析給出預警信息提醒駕駛員對車輛做出相應的控制，保證車輛安全行駛。

作為人工智能的重要應用方向之一，近年來自動駕駛汽車的遠距離深度相機激光雷達作為汽車理解三維空間的主流方案備受認可，不過激光雷達目前大且貴，這使得該技術(shù)的進一步普及充滿挑戰(zhàn)。

在公開市場上，線下渠道商甚至對其多線激光雷達的價格采取了加價銷售策略。激光雷達量產(chǎn)能力成為了產(chǎn)業(yè)突破的最大瓶頸。同時由于精密的復雜結(jié)構(gòu)，激光雷達的量產(chǎn)實現(xiàn)難度大，國內(nèi)外激光雷達企業(yè)很少選擇自建產(chǎn)線而選擇交由代工廠代工，造成了激光雷達量產(chǎn)良品率低下，成本高昂的局面。

作為自動駕駛的核心部件，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的激光雷達做出來，要量產(chǎn)化，性能要足夠；同時，考慮到多傳感器融合，點云計算等，要在計算方面有突破，這是一個關(guān)鍵技術(shù)。而經(jīng)歷了前面幾代的機械式激光雷達的市場洗禮，目前各大廠商都在發(fā)力固態(tài)激光雷達。由于全固態(tài)LiDAR內(nèi)部沒有任何宏觀或微觀上的運動部件，耐久性和可靠性的優(yōu)勢不言而喻，且順應了自動駕駛對激光雷達固態(tài)化、小型化和低成本化的趨勢，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化產(chǎn)線，通過成規(guī)模的產(chǎn)能大幅降低激光雷達價格。自建工廠在很大的程度上保證了量產(chǎn)良品率，同時把控生產(chǎn)成本，解決激光雷達產(chǎn)品價格高昂等問題，將大大補充目前鐳神多線激光雷達產(chǎn)能，解決全球多線激光雷達產(chǎn)能不足及價格高昂等問題。

雖然目前激光雷達在自動駕駛汽車中存在著體積大、價格貴的大量應用難題，但我們有理由相信，隨著越來越多廠商的加入激光雷達市場以及激光雷達的量產(chǎn)和應用，不遠的將來激光雷達也能夠在自動駕駛汽車中大規(guī)模應用，幫助汽車實現(xiàn)更高級別的自動駕駛，推動自動人工智能向強人工智能發(fā)展。