二、ADAS與行車記錄儀對(duì)成像系統(tǒng)的要求截然相反

　　可以確定的講，凡是在行車記錄儀成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加ADAS功能的，都是在炒作概念。目前車上用的智能硬件多是行車記錄儀、云鏡等產(chǎn)品，在這個(gè)上面開發(fā)ADAS功能，只是廠家賺取噱頭的方式。

　　其根本原因是ADAS與行車記錄儀對(duì)成像系統(tǒng)的要求是截然相反的。

　　行車記錄儀的目的是記錄車輛周邊的狀況，看的越清晰越好、越全面越好。這就需要成像系統(tǒng)具有超高的分辨率、超好的色彩還原性、超大的廣角鏡頭，視角增大意味著焦距的縮小。

　　而ADAS的要求如下：

　　一是看的越遠(yuǎn)越好，看的越遠(yuǎn)就能有更加充裕的時(shí)間做出判斷和反應(yīng)，從而避免或者降低事故發(fā)生造成的損失。而焦距越長(zhǎng)看的會(huì)越遠(yuǎn)。

　　二是只關(guān)注車輛行駛區(qū)域內(nèi)的障礙物，所以是窄視角，也就是長(zhǎng)焦距。這樣能降低車輛兩側(cè)障礙物（如路基、欄桿等）對(duì)系統(tǒng)誤報(bào)的影響。

　　三是要求黑白圖像。彩色圖像在sensor表面進(jìn)行了鍍膜或分光的帶通過濾光譜，雖然提升了人眼的感知體驗(yàn)，但實(shí)際上降低了信噪比或者說信息量。這對(duì)真正意義的圖像計(jì)算不利。

　　綜上所述，在短焦距只關(guān)注周邊景物的行車記錄儀成像系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行ADAS的研發(fā)是不切實(shí)際的。

　　三、自動(dòng)駕駛的傳感器主要有三大類

　　1）雷達(dá)

　　雷達(dá)又分為激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等類型。激光雷達(dá)又可以分為單線雷達(dá)、雙線雷達(dá)、多線雷達(dá)等。

　　如果想要解決后裝的問題，或者說準(zhǔn)前裝的問題，雷達(dá)首先是被排除的對(duì)象。原因如下：第一，成本下不來。不管單線的、雙線的、還是64線的，最便宜的在1000元左右，有的甚至高達(dá)數(shù)十萬，比車還貴。第二，雷達(dá)的安裝和標(biāo)定是個(gè)非常繁瑣的工作。不同的車型，安裝的方式會(huì)各不相同，都需要進(jìn)行各自的精確標(biāo)定和調(diào)整，這個(gè)周期短則數(shù)天，長(zhǎng)則數(shù)月。

　　當(dāng)然，雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于測(cè)算的精度非常高，探測(cè)距離遠(yuǎn)。

　　2）單目攝像頭

　　單目攝像頭的大致原理如下。先通過圖像匹配進(jìn)行識(shí)別（車型、行人等），再通過大小去估算距離。也就是在估算距離之前要知道這是個(gè)什么目標(biāo)，是汽車還是行人，是貨車、SUV還是小轎車等。而做到這一點(diǎn)，需要建立并不斷更新一個(gè)龐大的樣本特征數(shù)據(jù)庫，然后對(duì)實(shí)時(shí)拍到的圖像視頻進(jìn)行識(shí)別。這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無法對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)的車型、物體、障礙物進(jìn)行識(shí)別，從而無法進(jìn)行預(yù)警。只有在識(shí)別成功完成后，才能根據(jù)大小、面積、尺寸、或其它特征進(jìn)行距離的估算。

　　單目的優(yōu)勢(shì)在于成本較低，對(duì)計(jì)算資源的要求較低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)在于要保證較好的識(shí)別率，必須不斷更新和維護(hù)好樣本數(shù)據(jù)庫；無法對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)障礙物進(jìn)行判斷；距離并非真正意義上的測(cè)量，準(zhǔn)確度較低。

　　3）雙目攝像頭

　　雙目和單目有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是拍攝的圖象是二維的，而雷達(dá)是單線或多線的。

　　雙目的原理與人眼相似。人眼能夠感知物體的遠(yuǎn)近，是由于兩只眼睛對(duì)同一個(gè)物體呈現(xiàn)的圖像存在差異，或稱“視差”。目標(biāo)距離越遠(yuǎn)，視差越??；反之，視差越大。視差的大小對(duì)應(yīng)著目標(biāo)物體的遠(yuǎn)近。這也是3D電影能夠使人有立體層次感知的原因。所以說雙目系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)物體距離感知是一種絕對(duì)的測(cè)量，而非估算。

　　雙目系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)如下：一是成本比較低，但是比單目系統(tǒng)要高；二是沒有識(shí)別率的限制，因?yàn)閺脑砩蠠o需先進(jìn)行識(shí)別再進(jìn)行測(cè)算，而是對(duì)所有障礙物直接進(jìn)行測(cè)量；三是精度比單目高，直接利用視差計(jì)算距離；四是無需維護(hù)樣本數(shù)據(jù)庫，因?yàn)閷?duì)于雙目沒有樣本的概念。

　　雙目系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于：計(jì)算量非常大，對(duì)計(jì)算單元的性能要求非常高，這使得產(chǎn)品化、小型化的難度較大。所以在芯片或FPGA上解決雙目的計(jì)算問題難度比較大。

　　國(guó)際上使用雙目的研究機(jī)構(gòu)或廠商，絕大多數(shù)是使用服務(wù)器來進(jìn)行圖像處理與計(jì)算的；也有部分將算法進(jìn)行簡(jiǎn)化后，使用FPGA進(jìn)行處理，但雙目配準(zhǔn)的效果又收到較大程度影響，存在很多噪點(diǎn)與空洞，這對(duì)后續(xù)的計(jì)算不利，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　目前，中科慧眼技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了在芯片中對(duì)雙目的高速計(jì)算，算法一方面要保證無噪點(diǎn)、空洞的干擾，另一方面要反映出細(xì)小障礙物的存在，在這個(gè)前提下將芯片計(jì)算效率提升至15fps。

　　上圖為實(shí)際場(chǎng)景與計(jì)算得到的距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系（不同飽和度顏色代表不同距離，從暖色調(diào)至冷色調(diào)為距離由近及遠(yuǎn)）。從右圖可以看出，距離計(jì)算的二維圖像中，噪點(diǎn)與空洞被很好的抑制。色調(diào)（距離）的過渡是平滑過渡，沒有跳變。

　　中科慧眼的雙目方案和國(guó)際上其他方案對(duì)相同高速公路實(shí)測(cè)對(duì)比結(jié)果如下圖所示：