盘点红外夜视在自动驾驶中的应用.doc

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1、盘点红外夜视在自动驾驶中的应用盘点红外夜视在自动驾驶中的应用　　2018年3月22日，Uber自动驾驶测试车在亚利桑那州坦佩市夜间行驶时，撞死了一名行人，随后发布的调查报告称，其中之一即为事故前6秒，Uber驾驶系统已经监测到了路人，但先后将其辨别为不明物体、车辆和一辆自行车。　　无论人眼还是高清摄像头，当夜幕降临，看清物体就成了一件可望而不可即的事，这是源于人眼成像原理。　　自然界各种物体在光线的照射下，不同颜色可以反射出明暗不同的光线，这些光线透过角膜、晶状体、玻璃体的折射，在视网膜上显出景物的影景象（倒立的像），构成光

2、刺激。光刺激经过一系列处理，由视神经传入大脑层的视觉中枢，然后我们就能看见物体了。　　以上，人眼能够看到物体，最关键的是要有光的反射，如果光的发射较少或者缺失，那么人的视线就会变差甚至看不见，摄像头也一样。　　诚如眼睛是人类心灵的窗户一样，视觉感知一直是自动驾驶感知道路环境的重要一环。有许多创业公司在做可见光的视觉感知产品，可以达到很高的识别率，但一到夜间或者恶劣的天气，视觉感知的能力就大打折扣。　　汽车行驶不分白天黑夜，如果自动驾驶不能解决“黑夜失明”的问题，那么自动驾驶汽车就成了“残障人士”。　　要破解这个难题，就需要在

3、成像原理上做出改变。红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78~1000微米的电磁波，其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。　　自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。　　红外热成像原理不同于可见光的成像，只要物体之间存在温差即可，因此也就不区分白天黑夜了，除了能够胜任黑夜的环境以外，对于沙尘、雾霾等天气也不在话下。　　国际OEM中的顶配　　红外夜视是一项不错的功能，但由于价格高昂，目前在售的车

4、型中只有20余款车型配置这样的功能，且大都是豪华车型。　　　　宝马在2002年开始研发红外夜视系统，2005年底，开始将研发出来的夜视系统作为BMW7系列车型的选配件来销售。今天，该夜视系统已经成为BMW7、6、5系列车型的选配件。　　BMW夜视系统的主要目的是探测在完全黑暗中没有被照明的生命体，例如行人和动物。用热成像仪可以探测到300米范围之内的人。BMW夜视系统可以在速度为100km/h的情况下比远光车头灯提前5秒发现物体。这意味着驾驶员可以有更多时间做出反应以避免事故。　　奔驰的主动夜视系统叫“NightViewAs

5、sistPlus”，是夜视系统中比较先进的之一。这套系统为“主动红外照射”，也就是所谓的短红外（NIR-Near-InfraredRay）。　　这套系统并不依赖热源，而是通过使用多套照射系统和摄像机来识别红外反射波，并将识别后的数据以图像的形式传递给驾驶者。系统发出人眼看不到的短程红外线光束。因此，这种主动发射红外线光束在任何交通状况下都可以始终保持开启，即使对面来车也是如此。　　由一个红外感应摄像头记录交通状况并将该信息发送至控制单元。控制单元对视频图像进行处理，然后发送到仪表盘上的8寸显示屏，驾驶员可以通过显示屏看到一个

6、灰度图像，相当于在远光开启时通过风挡玻璃观察车辆前方。奔驰的夜视系统搭载在了其S级的几乎顶配的车型上。　　奥迪的夜视系统搭载了A8L旗舰版、RS6的车型上，可监控到车辆前方15-90米的区域，一旦发现行人，会立即用黄光高亮显示。如果系统检测到有碰撞风险，则颜色显示为红色，并发出声音警报。　　法国PSA旗下高端豪华汽车品牌DS的DS7成为了红外夜视系统普及的先锋。在SUV上配备这一高科技，此前只有百万级的豪华品牌做过这样的事。　　DS7搭载的红外成像系统又被称为DSNIGHTVISION功能，安装在前格栅中的红外摄像机能够有效

7、识别前方15米至150米之间超过50厘米高的人和动物，并提示驾驶者。　　前方状况清晰呈现在全液晶高清仪表板中，潜在危险显示为黄色，当危险接近，黄色会逐渐示为红色，并配合系统发出的音响警报作为提醒，便于作出更及时的准备和应对策略。　　除了国际顶级OEM的顶配车型中配有红外夜视功能外，国内也有极少数OEM跟上了步伐。　　国产OEM中的少数　　国内车型中搭载红外夜视的有红旗H7尊贵版、东风裕隆纳智捷MASTERCEO（大7MPV）、国金GM、众泰T500等。　　红旗H7配备的ANV主动夜视系统，通过前照灯上的红外线发射器和前风窗上

8、的摄像头，同步监控车辆前方区域，使驾驶员随时获取清晰的路况信息，及时洞察前方80米范围内的车辆与行人移动路线。　　东风裕隆纳智捷MASTERCEO高感光夜视辅助系统NightVision+，采用先进的高感度CCD摄像头，前方100米远、40米宽范围内的物体均可显像于THINK+屏幕中。于低