硬核!這里有一幅商湯智能駕駛技術的完整圖譜
未來的智能汽車什么樣?在很多科幻電影中,大家對自動駕駛已經有了一些想象——能夠自動檢測道路環境實現自主行駛,可識別駕駛員狀態并進行人車互動,甚至還能自主應對各種極端危險狀態保護乘客安全……如今,伴隨人工智能技術的飛速發展,自動駕駛早已不只停留在人們的想象中了,而是正在變為現實。
在上周舉辦的2019世界人工智能大會(WAIC 2019)上,商湯科技研發執行總監石建萍博士,就在商湯科技“智煥新動能”人工智能主題論壇上向與會者展示了商湯科技智能駕駛技術的階段性成果,詳細介紹了“商湯智能駕駛量產解決方案”和“商湯科技自動駕駛解決方案”。
打造智能駕駛量產解決方案
商湯科技智能駕駛量產解決方案,主要包括兩大部分:ADAS駕駛輔助系統和智能車艙系統。同時,為了更好地符合量產標準,商湯搭建了完整的車規質量體系。
打造以“視覺”為核心的感知技術是商湯實現可量產智能駕駛解決方案的基礎。商湯ADAS駕駛輔助系統,利用攝像頭和AI算法分析感知周圍駕駛環境,包括車道線識別、車輛行人和交通燈標識檢測等,幫助駕駛員更好地預判潛在危險,增強行車過程中的“安全性”。
以視覺為核心的感知技術
在“感知”技術落地過程中,商湯智能駕駛團隊通過在多種天氣、不同光照和各種城市場景下進行上千萬次的測試,確保“汽車大腦”能夠在不同環境中提供穩定、正確的結果。
為了更好達到整套體系的可量產,確保在控制成本的同時最大化提升性能以及精準化輸出結果,商湯還自研了FPGA(Field Programmable Gate Array)解決方案,將算法和硬件進行深度融合,以此實現自動駕駛、輔助駕駛這類技術的靈活配置。
商湯智能駕駛量產解決方案在安全性方面的考慮非常完善,ADAS駕駛輔助系統能夠幫助駕駛員更好預判車外的駕駛環境,而在車內,商湯智能車艙的駕駛員分析系統則能夠及時檢測到司機疲勞、分心等狀態,并作出判斷和提醒。
這一功能的實現,主要通過紅外單目攝像頭捕捉人臉圖像,配合商湯人工智能技術對駕駛員眼睛的睜閉狀態、打哈欠頻率進行綜合判別,輸出駕駛員狀態判定。同時,系統還可對駕駛員頭部轉角和視線方向進行追蹤,以識別駕駛員的注意力是否在道路視界上。
如果識別到駕駛員處于“疲勞”或“分心”狀態,系統就會即刻發出不同級別的報警信號。在實車道路測試環境下,商湯智能車艙的疲勞檢測和分心檢測準確率均可達到98%,誤報率小于5%。
此外,在人車交互方面,商湯智能車艙還引入了“手勢識別”功能,通過IR攝像頭和商湯手勢識別算法,即可輕松實現用手勢調節車載娛樂系統的音響音量、切換歌曲、控制車窗等操作。
通過識別手勢動作,完成歌曲切換
除了為前排司乘帶來安全、便捷的智能車艙體驗,商湯也充分考慮到車艙后排乘客的應用體驗。借助乘客屬性分析,根據需求實現對諸如手機、筆記本電腦等這類貴重物品的定制化檢測。未來,可用于對后座兒童的特別看護,以及出租車遺失物體檢測等應用場景。
以快速的商業量產為目標,一系列成熟、嚴謹的標準規范一定是必不可少的,這樣才能確保技術應用運行的穩定。為了將人工智能技術快速賦能于汽車行業,提供符合客戶和市場要求的量產產品,商湯科技還自建一套“車規級”的質量標準,目前已應用在商湯智能車艙和高級輔助駕駛平臺上。
面向L4級自動駕駛解決方案
著眼未來,商湯科技也在積極打造一套面向L4級別的自動駕駛解決方案,其中包括對感知技術、分析預測、地圖定位、決策規劃和控制等全套流程的研發。
針對固定區域的L4級別自動駕駛,商湯設計了特有的多傳感器方案,并攻克了多傳感器時空同步技術難題,通過借助攝像頭來提升信息感知及推理能力,進一步實現了精準化的行人、車輛行為預測,將商湯在視覺感知方面的技術優勢發揮到極致。
目前,商湯科技自動駕駛解決方案,可通過對行人的面部特征、身體朝向、各種手勢和運動姿態進行分析,精準判斷行人在不同場景、不同路況的潛在意圖;通過對車輛姿態、軌跡、車燈狀態等多種信息捕捉,提前預判車輛可能發生的行為軌跡,從而幫助駕駛員提前做出決策,使自動駕駛方案具有更強的預判性。
行人及車輛預測
而在高精度地圖與定位整體方案中,商湯提供了城市內10cm級別的高精度地圖與定位服務、高精度語義地圖格式和兼容標準地圖格式。基于這一高精地圖的自動駕駛解決方案,“汽車大腦”能夠提供百公里低成本快速建圖,同時提供豐富的交通規則信息、以及多種定位元素,從而達到完整支持各種復雜路況的要求。
多傳感融合的高精度定位方案配合語義地圖,以及商湯深厚的SLAM技術積累,為自動駕駛提供了穩定、精準的定位服務
同時,商湯還研發了基于強化學習的智能決策方案,來輔助傳統決策、路徑規劃和控制方案,提供更加智能的關鍵決策。通過有效利用大數據,讓智能汽車更好地獲取駕駛決策信息,比如最佳超車、換道時間等等這類需要大量駕駛經驗的信息。
自2016年投入到智能駕駛研究以來,經過三年多的技術積累和產品打磨,商湯科技已在智能駕駛技術的產業化道路上,跨越了多座里程碑。2017年商湯與本田達成長期合作協議,共同研發面向L4級的自動駕駛技術;2018年,商湯在日本常總市、中國杭州及上海臨港等地建立了自動駕駛測試基地,在半開放的道路上做自動駕駛演示。
商湯還與眾多行業伙伴達成合作,除了傳統汽車廠商,也包括一些新勢力電動車制造廠商以及眾多國內外知名Tier 1供應商。未來,商湯希望能擴大這項技術的輻射范圍,讓智能駕駛技術服務到更多客戶,讓更多的汽車用戶體驗到AI技術帶來的便利。