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深耕雙目ADAS,這家公司要用圖像處理技術為汽車保駕護航

本文作者: 易建成 2017-02-17 18:45
導語:單目ADAS和雙目ADAS有什么區(qū)別?

假如有人說,「我相信馬云看了這個 PPT,也會鼓勵你去創(chuàng)業(yè)的」。你會怎么做?大部分人聽了這話,會付之一笑,但姜安當真了。三年前在咖啡館的一次閑聊,姜安受到高中同學王良(掌閱科技 CTO )的「鼓動」,從公司離職,與一幫老同事創(chuàng)立了中科慧眼——這是一家從事機器視覺在 ADAS 方面應用的初創(chuàng)公司。

「趕緊做點想做的事」

姜安在博士期間研究方向為圖像處理和模式識別。2003 年起,他先后在中科院自動化所、諾基亞(中國)、微軟移動就職,擔任圖像處理算法專家,從事機器學習算法和軟件研發(fā)工作。

2014 年 6 月,姜安和他的合伙人崔峰博士去廈門拜訪美圖秀秀董事長蔡文勝,就半個多小時的功夫,「他覺得我們技術不錯,就決定給我們投資?!?/p>

那時,姜安的想法是「趕緊做點想做的事情?!褂捎谠谥Z基亞和微軟移動的工作經(jīng)歷,他們想開發(fā)與手機圖像處理相關的產(chǎn)品。所以最開始,團隊聚焦的產(chǎn)品是手機 App 。

在敲定了項目、融資并找到一群志同道合的兄弟后,他的團隊也就順理成章地搭建起來了。技術出身的他們很快打造了兩款圍繞圖像和視頻相關的 App:「照妖魔鏡」和「小咖相機」。能夠?qū)崿F(xiàn)搞怪、美顏、換臉等功能。

當時團隊將開發(fā)出來的 App 直接放到應用商店,不做任何推廣。這不難理解:初創(chuàng)公司,資金和資源都有限。同時,這也意味著有限的流量,不能很好地變現(xiàn)。

過了小半年,尤其是在 2015 年股災過后,資本市場趨于冷靜。這時團隊不得不思考一個關于公司存活的問題:做 App 有沒有出路?

三四年前,行業(yè)的普遍看法是「流量等于現(xiàn)金」。但當資本市場一旦冷淡,帶來的卻是另一番景象:流量不一定能變現(xiàn)。

「可以做更好的事」

在經(jīng)歷了產(chǎn)品和技術認知上的試錯后,姜安和他的團隊也在探索新的方向。

他們想做一款看得見摸得著的產(chǎn)品,「還能賣錢」。姜安說,「畢竟是老博士團隊,有技術功底,可以做更好的事情。」

這個「更好的事情」便是 ADAS,「和圖像相關,是自己的老本行?!垢匾氖?,姜安發(fā)現(xiàn) ADAS 是一個億級別的市場。此前他們也想過做圖片鑒別,也曾有人聯(lián)系他們來開發(fā)這個項目,但他覺得這個市很小。

從手機 App 到雙目 ADAS,姜安覺得兩者的核心的依然是圖像識別處理技術,技術原理基本上相通。

深耕雙目ADAS,這家公司要用圖像處理技術為汽車保駕護航

*立體視覺景深視圖演示

在辦公室,姜安向雷鋒網(wǎng)展示了一段視頻。

這段視頻是一位車主的行車記錄儀拍下的:一輛開啟自動駕駛功能的汽車,在城市路上行駛到某一路段時,由于單目攝像頭和毫米波雷達都沒有識別到前方路面的白色柵欄,結果徑直撞上了,導致車輛和柵欄損毀。

視頻播放結束后,他點明其中的緣由:

「對于單目來說,柵欄既不是車又不是行人,它不會被當成是危險。但對雙目來說,柵欄就是障礙物。雙目能將所有障礙物檢測出來,它可能不知道是行人、車輛、柵欄、貓狗、綠化帶、垃圾桶,但知道這些就是障礙物,檢測到了就會預警?!?/p>

如果按照略微嚴謹?shù)慕忉專?/p>

  • 單目攝像頭的大致測距原理,是先通過圖像匹配進行目標識別(各種車型、行人、物體等),再通過目標在圖像中的大小去估算目標距離。這就要求在估算距離之前首先對目標進行準確識別。

  • 雙目檢測的方式就是通過對兩幅圖像視差的計算,直接對前方景物(圖像所拍攝到的范圍)進行距離測量,而無需判斷前方出現(xiàn)的是什么類型的障礙物。

他說,這就是我們選擇開發(fā)雙目方案的原因。

深耕雙目ADAS,這家公司要用圖像處理技術為汽車保駕護航

*深度圖(右)用不同的顏色來表達:暖色調(diào)代表物體離得近,冷色調(diào)代表物體離得遠

*單目與雙目 ADAS 場景對比測試(包括側方車輛超車、大客車車身、電瓶車、三輪車、垃圾箱、綠化帶等等)

與單目不同的是,雙目不需要提前建立障礙物模型數(shù)據(jù)庫,只需在深度圖的基礎上做檢測,直接檢測出任意形狀、任意類型的障礙物或者異型車。這是雙目除了準確測距之外最大的優(yōu)點。

「大事化小,小事化了」

2000 年,姜安開始從事機器視覺、圖像處理這方面的研究工作,但那會兒還沒有 ADAS。就算 2001 年 Mobileye 進入中國,當時也沒多少人懂它。

但現(xiàn)在,有一點變化讓姜安印象特別深刻:2015 年之后,有很多同行在做 ADAS。他形容這個行業(yè)是「百花爭放,百家爭鳴。大家都意識到 ADAS 是特別好的一個方向。」

姜安認為,類似 ADAS 這種主動安全功能的產(chǎn)品,它的作用就是「大事化小,小事化了」。為了證明這一點,他向雷鋒網(wǎng)舉了一個例子:

有數(shù)據(jù)統(tǒng)計,如果能提前 2.5 到 2.7 秒報警,事故概率能降低 90%。如果車速為 100 km/h,提前預警能將車速降到 30 km/h 以下,這個(車速)不會導致車毀人亡的事故發(fā)生;如果車速 60 km/h,是能及時剎停的。

換句話說,ADAS 能最大程度降低事故發(fā)生的概率及帶來的傷害。

「有意義的事」

深耕雙目ADAS,這家公司要用圖像處理技術為汽車保駕護航

在一間小型的實驗室里,姜安向雷鋒網(wǎng)展示了一個雙目攝像頭的內(nèi)部結構件,他指著上面的攝像頭說,「光這個攝像頭,我們就選了 60 多款。」除了調(diào)教攝像頭的算法外,他對攝像頭的選擇有兩個標準:看得遠、高動態(tài)。

在一篇專欄文章里,他是這么解釋的:

  • 看的越遠就能有更加充裕的時間做出判斷和反應,從而避免或者降低事故發(fā)生造成的損失。這類攝像頭關注的參數(shù)是焦距,焦距越長看的會越遠。但是焦距越長,帶來的問題是視角越窄,所以需要折衷考慮。

  • 選用具有高動態(tài)范圍的黑白相機,可以有效抑制光暈現(xiàn)象,并增強暗處的細節(jié),從而提高成像質(zhì)量。另外,彩色圖像在鏡頭表面進行了鍍膜,雖然提升了人眼的感知體驗,但實際上降低了信噪比或者說信息量。這對后續(xù)的圖像處理不利。

現(xiàn)在,中科慧眼針對汽車的前裝和后裝開發(fā)相應的產(chǎn)品,而對應的兩種商業(yè)模式是:提供軟硬件一體化的解決方案(后裝)、給廠商提供核心模組(前裝/準前裝)。據(jù)他透露,他們已經(jīng)拿到了五位數(shù)的訂單(后裝),第二代產(chǎn)品也在緊鑼密鼓地研發(fā)當中。

以前開發(fā) App,雖然也是產(chǎn)品,但姜安覺得,對大眾來說可能只是一種娛樂。而現(xiàn)在的 ADAS,是「保駕護航。」姜安說,我們做這件事情真是太有意義了。

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