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视觉AI ISP 、 补盲激光雷达崭露头角，智能驾驶摆脱算力依赖、盲区焦虑

发布时间：2023/5/6 9:37:28

自动/辅助驾驶汽车可以说是当今人工智能技术中zui具代表性和前景的领域之一。在实现高性能自动/辅助驾驶的技术范畴中，无人驾驶系统的感知性能尤为重要。但任何技术路线都不可能做到完美，无论是视觉感知还是激光雷达技术，都需要持续不断地进行技术创新和改进，才能真正实现自动驾驶技术的商业应用和大规模推广。

为了保证动/辅助驾驶技术的感知性能，无人驾驶汽车通常会配备一系列激光雷达、毫米波雷达和车载摄像机等传感器，用于感知周围环境信息，再通过传感器的协同作用，做到周围环境的各个维度实时感知。

视觉感知与AI-ISP

从技术路线出发，目前车企主要以视觉感知和激光雷达两大技术路线为主。视觉感知技术路线以机器视觉为he心，利用毫米波雷达/超声波雷达%2B摄像头通过人工智能算法进行图像识别，获取道路、障碍物、交通标志等环境信息。

使用视觉作为感知手段，需要对图像进行实时处理，而计算机视觉技术中的深度学习技术被用来解决感知问题。除了计算机视觉，车辆安全性能系统发展还引出了诸如人体跟踪、鸟瞰路径、旁路边缘的利用技术、强化学习技术等实践和开发。

特斯拉作为视觉感知路线的代表，早在2014年就推出了自己的di一代自动驾驶系统Autopilot，通过单目摄像头，毫米波雷达，超声波传感器进行融合感知。直到现在各大汽车厂商的激光雷达上车热潮，特斯拉依旧坚持视觉感知作为主要技术路线。

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图源：工信部公示资料


甚至在今年3月，工信部公布的第369批《道路机动车辆生产企业及产品公告》的车辆参数变更中明确提到，特斯拉新申请变更车型将会取消雷达。从变更照片可以看出，该申请更改的车型为Model Y，这也意味着未来的国产Model Y在自动驾驶辅助功能方面，将会与海外版的Model 3和Model Y一样，移除超声波雷达，采用Tesla Vision取代超声波传感器，走纯视觉技术路线。

此外，在纯视觉的阵营中还有丰田，早在去年丰田汽车旗下子公司Woven Planet对外表示，要在辅助驾驶和更高阶的自动驾驶项目中，采用单一视觉方案开发自动驾驶。从技术与成本考虑，纯视觉技术路线虽然在成本方面一定优势，但是纯视觉感知所使用的摄像头容易受到极端天气、人为、Corner case及复杂场景的限制。

以目前英伟达 Orin、mobileye以及地平线J5、黑芝麻A1000等主流芯片方案来看，他们都有一个共同点，都是先通过传统的ISP对视觉信号进行处理，再通过CUDA、FPGA%2BDSP或DSP等方式进行处理，提升画面质量，zui后由NPU、Tensor core等处理器对采集到的图像信息进行推理分析。总的来说，现阶段纯视觉技术路线是一场属于NPU算力的“竞赛”。

但是，芯片的DSP性能，会直接影响NPU模型效果，使算力无法充分发挥。然而，在这些巨头的引导下，很多OEM和方案商就很容易被拉入算力的军备竞赛，忽视图像信号预处理的重要性，以及自动驾驶扩展ODD边界的能力，纯靠芯片算力进行支撑。

为降低视觉感知对模型样本与算力的依赖，国内自动驾驶算法方案商环宇智行推出了一项图像信号预处理技术AI-ISP，将AI功能与传统ISP融合。环宇智行的AI ISP技术，可通过二维阵列，应对多路摄像头带来数据量的几何性增长，以及多模型、多场景的图像处理能力，降低时延，扩展自动驾驶ODD范围。

环宇智行创始人李明，曾在业内技术论坛上表示，环宇智行AI-ISP%2BSoC%2BMCU域控制器Pallas解决方案的市场定位主要在Tier 1.5，并且早在2018年就已经实现商业化、具备软硬件供应能力，现阶段主要聚焦乘用车领域，优化产业链，为OEM厂商赋能。

此外，还有爱芯元智、海思、深知未来等国内厂商，也推出了相应的AI视觉芯片及相关应用。例如爱芯元智针对智慧城市、智慧交通等密集场景推出的AX630A，在ISP%2BNPU的联合架构下，通过算法与硬件的深度融合，将ISP软件化、AI化，实现画质的提升。

激光雷达与补盲

虽然，视觉感知路线在成本方面，较激光雷达方案具有明显优势，但是想要实现更高阶的自动/辅助驾驶效果，仍然需要激光雷达的辅助。激光雷达能够通过激光点云，对车辆周围环境的高jing确度扫描和测量，获取高精度的物体位置和距离信息，帮助车辆做出更为准确和高效的行驶决策，是保证安全冗余必不可少的关键组成部分，并成了国内乘用车市场的主角。

据佐思汽研调研数据显示，2022年中国乘用车市场（不包含进口车型）销量共计1989.1万辆，其中就有11.14万辆配备激光雷达，占中国乘用车市场总销量的0.56%，较2021年0.4万辆同比增长2605.6%。激光雷达累计装车量，也由2021年的0.81万颗提升至2020年的12.96万颗，同比增长1490.2%。随着自动驾驶技术的成熟与激光雷达量产交付能力的增加，预计2023年中国乘用车激光装车量将会迎来翻倍式增长。

目前，中国乘用车市场搭载激光雷达的车型，主要以新势力旗下的旗舰或次旗舰车型为主，其中，蔚来ET7/ET5/SE7车型搭载了来自图达通的超远距离高精度雷达，zui远探测距离250m。小鹏G9/P7i车型各配备两颗来自速腾聚创的M系列激光雷达，zui远探测距离可达150m。理想的L9/L8/L7车型搭载禾赛科技的128线激光雷达AT128，zui远探测距离可达200m。同时，通过公开数据整理发现，2022年理想L9在中国乘用车市场销量共计4.02万辆，是激光雷达走量zui大的车型。

当大家还在感叹，车企因为激光雷达数量、性能不断“内卷”时，其实更“内卷”的是激光雷达厂商。在过去的一年，不少激光雷达厂商除了迭代产品，提升性能以外，还推出了用于补充前向激光雷达探测盲区的补盲激光雷达。例如，亮道智能在去年5月发布固态侧向补盲激光雷达产品LDSatellite。禾赛科技剑指 ADAS 前装量产的近距补盲激光雷达 FT120，以及速腾聚创的全固态补盲激光雷达RS-LiDAR-E1。

值得一提的是亮道智能、禾赛科技、速腾聚创，推出的三款补盲激光雷达与此前应用在前向激光雷达的技术不同，没有采用MEMS、转镜等扫描方案，而是舍弃活动部件，采用Flash纯固态的方案。无论是从大规模量产的容易程度、还是产品可靠性，都带来了很大的提升。

其实，补盲激光雷达的推出并非偶然，当前市场上就有将远距半固态激光雷达用作车身侧面补盲的an例。在目前已经发布的车型中，极狐阿尔法S HI版、阿维塔11以及路特斯Eletre等车型都在侧向安装了激光雷达。但受限于当时市场上没有相应用于补盲应用的激光雷达产品，这些车型的侧向激光雷达在规格上与前向的长距离激光雷达相同。但是从效果和成本角度考虑，都不是zui佳方案，纯固态补盲激光雷达在稳定性和成本上，有着更大的优势。

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