遠(yuǎn)紅外成像技術(shù)將在未來(lái)幾年進(jìn)入成長(zhǎng)期

有數(shù)據(jù)顯示，夜間交通事故率比白天大1.5倍，60%以上的重大交通死亡事故發(fā)生在夜間。據(jù)公安部統(tǒng)計(jì)，夜間30-40%車禍源于濫用遠(yuǎn)光燈，這會(huì)造成人眼和普通攝像頭的短時(shí)間“失明”。

關(guān)于紅外夜視傳感器，卻極少被提及。但在Uber的自動(dòng)駕駛車輛在亞利桑那州發(fā)生備受關(guān)注的夜晚致命事故之后，似乎業(yè)界開(kāi)始重新審視這個(gè)問(wèn)題。

我們知道，自動(dòng)駕駛車輛（或者具備ADAS功能）最基本的需求是能夠在所有條件下“盡早看到”所有物體和周圍環(huán)境，同時(shí)為決策提供足夠的反應(yīng)時(shí)間。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，一種目前主流方案是可見(jiàn)光攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)融合方案，但三種主流傳感器仍然各自存在不小的局限。

傳統(tǒng)意義上的夜視主要有三種技術(shù)路線，微光夜視、紅外夜視（又分為近紅外、遠(yuǎn)紅外）。微光夜視體積小，價(jià)格低，但易受周邊環(huán)境影響。

而遠(yuǎn)紅外傳感器在軍事和航空領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用多年，因此它是一種成熟的技術(shù)，適合于大規(guī)模市場(chǎng)。相比于近紅外，遠(yuǎn)紅外攝像頭則可以做到車輛在白天或晚上任何條件下可靠地檢測(cè)、分割和分析行人、動(dòng)物、物體和道路狀況，而不管天氣狀況如何。

當(dāng)然，遠(yuǎn)紅外與可見(jiàn)光攝像頭視覺(jué)還是有很大的融合和冗余優(yōu)勢(shì)。在比較下面兩幅圖像時(shí)，可以通過(guò)遠(yuǎn)紅外監(jiān)測(cè)所有的溫暖點(diǎn)來(lái)很容易地找到四個(gè)行人。

通過(guò)直接與CMOS圖像進(jìn)行比較，可以確認(rèn)具有模糊圖形的暖輪廓為行人，并且通過(guò)將它們與IR圖像中的暖點(diǎn)匹配，可以確認(rèn)CMOS圖像中看作行人的任何形狀。

同時(shí)，采用基于深度學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法的遠(yuǎn)紅外也可以同樣提供準(zhǔn)確的目標(biāo)檢測(cè)，分類，和場(chǎng)景分析。最大的好處之一是在雜亂的夜晚環(huán)境中（比如車流人流混雜的交叉十字路口）看到人的能力。

由于增加了熱量的參數(shù)，這使得機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)更容易檢測(cè)和分類某些對(duì)象，如車輛、人和動(dòng)物。由于熱傳感器具有高的點(diǎn)云密度和在所有照明條件下都能夠以高對(duì)比度可視化活體目標(biāo)。（上圖左側(cè)的可見(jiàn)光攝像頭幾乎看不到向左跑動(dòng)的人。而右側(cè)的遠(yuǎn)紅外攝像頭則可以很清楚的框出所有人。）

通過(guò)添加遠(yuǎn)紅外熱成像傳感器，可以使用來(lái)自可見(jiàn)光和遠(yuǎn)紅外攝像頭的密集點(diǎn)云信息在所有天氣和照明條件下進(jìn)行分類，并且依靠雷達(dá)和激光雷達(dá)進(jìn)行測(cè)距。

同時(shí)，在ADAS級(jí)別，監(jiān)管評(píng)估和安全評(píng)級(jí)中的測(cè)試條件還非常有限，大多都是針對(duì)白天場(chǎng)景，汽車制造商幾乎沒(méi)有什么“動(dòng)力”去考慮紅外夜視，畢竟目前看還是一筆不小的成本。

至關(guān)重要的是，它們?cè)谖⒐夂蛺毫犹鞖獾那闆r下表現(xiàn)依舊良好（盡管毫米波雷達(dá)具備全天候檢測(cè)能力，但誤報(bào)率和漏檢率的提升還需要其他傳感器的配合）。

但近幾年紅外夜視正在打破過(guò)去豪華車的配置局限。今年上市的PSA旗下高端豪華汽車品牌DS的DS7成為了紅外夜視系統(tǒng)首次下探到30萬(wàn)元級(jí)別車型。

而目前全球提供量產(chǎn)級(jí)別遠(yuǎn)紅外夜視方案的公司主要是奧托立夫、FLIR Systems、AdaSky以及中國(guó)的軒轅智駕（上市公司高德紅外旗下）。其中，奧托立夫、FLIR因?yàn)檩^早進(jìn)入市場(chǎng)占據(jù)目前主要份額。

這款采用紅外熱成像技術(shù)的紅外避障系統(tǒng)，能夠捕捉前方28°*21°視角、400米外熱源，夜視距離超過(guò)了目前市面上大多車載夜視系統(tǒng)探測(cè)距離在200m左右的性能瓶頸。同時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)匹配不同車速進(jìn)行功能調(diào)整。

可以預(yù)見(jiàn)的是，隨著中國(guó)供應(yīng)商的加入、相關(guān)ADAS法規(guī)及測(cè)試場(chǎng)景完善，以及夜視安全性逐步得到消費(fèi)者的認(rèn)可，遠(yuǎn)紅外成像技術(shù)將在未來(lái)幾年進(jìn)入新一輪成長(zhǎng)期。