汽车智能驾驶系统开发与验证
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

2.2.5 车载相机

车载相机的优势十分明显:技术成熟,成本低,采集信息十分丰富,包含最接近人类视觉的语义信息。其缺点主要是摄像头受光照、环境影响十分大,很难全天候工作,在黑夜、雨雪、大雾等能见度较低的情况下,其识别率会大幅降低。车载相机的另一个缺点是缺乏深度信息,三维立体空间感不足。车载相机是自动驾驶系统中一种非常重要的设备,它负责采集车辆周围的真实图像。在自动驾驶系统中,相机的工作原理是对采集到的图像进行模式识别,然后利用相关的算法对图像进行语义分割,最后利用多个相机对同一物体进行三角定位,这样就可以达到系统对车辆和其他物体进行识别和测距的目的。宝纳视公司生产的相机和镜头如图2-20所示。

图2-20 宝纳视公司生产的相机和镜头

一般情况下,车载相机须安装在车顶或车头部位,以确保相机视野清晰且广阔。相机的最大优势在于价格低廉,以宝纳视公司生产的ace2相机及其搭配的镜头为例,组合价格仅为数千元,与激光雷达等设备相比,价格非常便宜,这是相机在自动驾驶系统中得到广泛应用的重要原因之一。得益于相机技术的快速发展,现在的相机基本上都具备了在高速运动状态下稳定采集图像的能力。但相机的劣势也非常明显,首先是在实际使用过程中,受光线和气象等外界因素影响非常大。在隧道和雨雪等场景中,相机的性能表现差强人意,精度难以保证。其次,多相机测距算法所基于的三角测距法高度依赖于各相机的安装精度,因此对安装的机械结构要求非常高。同时,在相机工作时,相机每秒都在高速采集道路信息,而采集到的每张图像都要通过计算平台进行处理,这就对计算平台的硬件形成了严苛的考验。

目前,国内自动驾驶汽车采用的车载相机主要有Mobileye、索尼、Basler等公司生产的具有高精度的产品。Baslerace 2 GigE相机的参数见表2-5。

表2-5 Baslerace 2 GigE相机的参数

各类传感器的比较见表2-6,考虑到视觉传感器成本低、信息丰富以及识别度高的特点,在各类L2级别以上的量产车上,基于视觉传感器的感知方法是目前的绝对主力。

表2-6 各类传感器参数比较