誰(shuí)才是無(wú)人駕駛的未來(lái)：激光雷達(dá)PK攝像頭

　　·雷達(dá)

　　雷達(dá)(無(wú)線電方向和范圍)，和聲納一樣，這是在臭名昭著的世界大戰(zhàn)期間開(kāi)發(fā)的另一種技術(shù)(這是第二次世界大戰(zhàn)期間產(chǎn)生的)。它使用無(wú)線電波來(lái)測(cè)量距離，而不是使用光或聲波。我們?cè)贖omer上使用了很多雷達(dá)(德?tīng)柛鞲衅?，這是一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的方法，可以精確檢測(cè)和跟蹤距離物體的距離。下圖是部署在Homer上的雷達(dá)。

　　圖：voyage

　　雷達(dá)沒(méi)有很多的缺點(diǎn)，它不僅在極端天氣條件下可以表現(xiàn)良好，而且價(jià)格區(qū)間比較合理。雷達(dá)不僅可以用于檢測(cè)物體，而且還可以追蹤它們(例如：追蹤汽車(chē)的行駛速度以及方位)。也許雷達(dá)并不會(huì)像LIDAR那樣給出那么多的細(xì)節(jié)，但雷達(dá)和激光雷達(dá)都是奉送的，而且他們之間絕對(duì)不是那種可以代替的關(guān)系。

　　·LIDAR(激光雷達(dá))

　　激光雷達(dá)誕生于20世紀(jì)60年代，也就是在激光誕生之后。在1971年的阿波羅15號(hào)任務(wù)期間，宇航員繪制了月球表面的圖景，讓激光雷達(dá)在公眾面前首次亮了相，了解激光雷達(dá)可以用來(lái)做什么。

　　在激光雷達(dá)被證實(shí)可以用于汽車(chē)和無(wú)人駕駛之前，激光雷達(dá)的受歡迎的用例之一是考古學(xué)。激光雷達(dá)為繪制大面積的土地提供了大量的價(jià)值，考古學(xué)和農(nóng)業(yè)都從中受益匪淺。

　　一個(gè)在空中拍攝的雷達(dá)地圖

　　團(tuán)隊(duì)成員Steve Leisz教授告訴英國(guó)廣播公司，“當(dāng)激光雷達(dá)首次在 Angamuco中投入使用時(shí)，我們不知道這個(gè)地區(qū)有多大，它是不是包括建筑物和建筑物，或者它也許甚至是一座城市?！币苍S更令人驚訝的是，球隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為pok-ta-pok的中美洲游戲的球場(chǎng)，以及金字塔?！斑@是完全是一個(gè)驚喜，” Leisz說(shuō)——雷達(dá)考古學(xué)在未知領(lǐng)域閃閃發(fā)光。

　　直到二十一世紀(jì)初，LIDAR才開(kāi)始被用于汽車(chē)領(lǐng)域，在2005年的大DARPA挑戰(zhàn)賽中，它因Stanley(以及后來(lái)的Junior)而聞名于世。

　　2005年Grand DARPA挑戰(zhàn)賽的勝利者Stanley除了使用軍用級(jí)GPS、陀螺儀、加速度計(jì)和前置攝像機(jī)(視線可達(dá)80米以上)外，還采用了安裝在車(chē)頂上的5臺(tái)SICK LIDAR傳感器。所有這一切都是由坐在后備箱中的6臺(tái)1.6GHz Pentium Linux電腦支持的。

　　SICK LIDAR(其在2005年的挑戰(zhàn)賽中占有重要地位)所面臨的主要挑戰(zhàn)是每次激光掃描基本上都是橫向切割，因此你必須在有針對(duì)性的指導(dǎo)下進(jìn)行操作。許多團(tuán)隊(duì)將它們安置在傾斜階段，以便使用它們“掃描”一段空間。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：我們今天所知道的SICK是一個(gè)二維激光雷達(dá)(一個(gè)方向上的幾束光)與現(xiàn)代3D激光雷達(dá)(所有方向的多束光)。

　　Velodyne

　　圖：Velodyne

　　Velodyne長(zhǎng)久以來(lái)都是LIDAR的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者，但是最初他們沒(méi)有以這種方式為生。在1983年，Velodyne是以一家音響公司進(jìn)入大眾視野的，專(zhuān)門(mén)從事低頻聲音和低音炮技術(shù)。低音炮包含定制傳感器，DSP和定制DSP控制算法。在Stanley首次亮相的同時(shí)，Velodyne也成為我們今天所熟知的激光雷達(dá)公司。2004年，Velodyne創(chuàng)始人David和Bruce Hall首次以DAD團(tuán)隊(duì)(Digital Audio Drive)的名義進(jìn)入2004 DARPA比賽。在2005年的第二場(chǎng)比賽中，大衛(wèi)·霍爾(David Hall)為基于3D激光的實(shí)時(shí)系統(tǒng)發(fā)明了專(zhuān)利，為Velodyne當(dāng)前的LIDAR產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。2007年第三次DARPA挑戰(zhàn)，大多數(shù)團(tuán)隊(duì)使用這種技術(shù)作為其感知系統(tǒng)的基礎(chǔ)。David Hall的發(fā)明現(xiàn)在已經(jīng)成為史密森尼史密斯(Simonsonian)作為實(shí)現(xiàn)自主駕駛的基礎(chǔ)性突破。

　　LIDAR在無(wú)人駕駛汽車(chē)中的巨大前景

　　為什么激光雷達(dá)能夠給無(wú)人駕駛汽車(chē)帶來(lái)騰飛?一句話：測(cè)繪。LIDAR允許你生成巨大的3D地圖(其原始應(yīng)用程序)，然后你就可以預(yù)測(cè)內(nèi)部導(dǎo)航汽車(chē)或機(jī)器人。通過(guò)使用激光雷達(dá)來(lái)對(duì)環(huán)境進(jìn)行繪圖和導(dǎo)航，你可以提前知道一條通道的邊界，或者在500米前是否有停車(chē)標(biāo)志或交通信號(hào)燈。這種可預(yù)測(cè)性正是無(wú)人駕駛汽車(chē)所需要的技術(shù)，是過(guò)去5年來(lái)無(wú)人駕駛汽車(chē)取得進(jìn)步的重要原因。

　　·對(duì)象檢測(cè)