人工智能导论 第6章 计算机视觉.ppt

自动驾驶发展历史 自动驾驶发展历史 2016年上半年，接连发生多起无人驾驶事故 度过了2016年上半年的冷却期，无人驾驶在8月迎来了新的曙光。 第一起事故发生于2016年2月，谷歌公司的无人驾驶汽车正在以自动驾驶模式进行测试，一辆公交车从其后方驶近，由于判断失误，两车发生轻微碰撞。随后，谷歌公司发布声明，解释了事故原因，并承认谷歌公司在事故中负有“一定的责任”。由于事故并未造成严重伤亡，事件很快平息下来。但在当年5月发生的致命车祸事件却为自动驾驶蒙上了一层阴霾。当时，一辆特斯拉汽车正在以Autopilot模式高速运行，但驾驶员却在观看视频，并未关注周围路况。车辆的Autopilot系统没有检测到一辆卡车正在横穿马路，两车相撞，特斯拉驾驶员当场身亡。悲剧发生后，特斯拉发布声明，表示由于光线问题，自动驾驶模式未发现卡车的白色面，因此未启动制动功能。同时声称驾驶员“需要保持对车辆的控制，而且还要对行驶的车辆负责”，这场事故一时间引起热议。 线上租车服务公司Uber高调宣布以6.8亿美元收购自动驾驶技术公司Otto，双方联手致力于打造安全的无人驾驶货运体系。经历了2016年的悲喜交加，在2017年，创业公司纷纷入局，无人驾驶迎来了发展的小高峰，并表露出商业化迹象。2017年4月，英特尔公司以153亿美元收购Mobileye公司。这次收购被业内称为“眼睛与大脑的融合”，它让英特尔公司如虎添翼，增加了其与高通、英伟达的竞争资本。与此同时，福特公司锦上添花。早在2016年，福特公司就推出了“2021自动驾驶宣言”——在2021年实现无人驾驶的商业化运营，面向大众推出自动驾驶服务，占领市场份额。 2017年7月百度AI技术首次公开，智能驾驶、人机交互等技术逐一亮相。其中，Apollo开放平台专注于无人驾驶技术，这是全球范围内自动驾驶技术的第一次系统级开放，也是全球自动驾驶一个重要的里程碑。 6.4.3 自动驾驶原理与实现 1.自动驾驶系统结构 自动驾驶汽车使用视频摄像头、雷达传感器，以及激光雷达测距来了解周围的交通状况，并通过一个详尽的地图(通过有人驾驶汽车采集的地图)对前方的道路进行导航。 1）激光雷达 车顶的水桶形装置是自动驾驶汽车的激光雷达，它能对半径60米的周围环境进行扫描，并将结果以3D地图的方式呈现出来，给予计算机最初步的判断依据。 自动驾驶原理与实现 2）视频摄像头 自动驾驶汽车前置摄像头，用于识别交通信号灯，并在车载电脑的辅助下辨别移动的物体，比如前方车辆、自行车或是行人。 3）位置传感器 图中标出的微型传感器实际上是自动驾驶汽车的位置传感器，它通过测定汽车的横向移动来帮助电脑给汽车定位，确定它在马路上的正确位置。 4）前后雷达 自动驾驶汽车的前后雷达用于测量汽车与前后左右各个物体间的距离。图中的无人驾车汽车上分别安装了4个雷达传感器。 5）主控电脑 自动驾驶汽车最重要的主控电脑被安排在后车厢，这里除了用于运算外，还是一个综合资料库，例如精确标明道路的限速标准以及出入口位置等，这套核心装备将负责汽车的行驶路线、方式的判断和执行。 2.智能驾驶系统 自动驾驶系统包含自动驾驶中的各个子系统以及子系统中的数据流和控制流的流程关系，具体来说，重要的核心子系统包括环境感知、车辆定位、路径规划、车辆控制4部分。 （1）环境感知 环境感知通过各类传感器采集周边和自身的信息，实时发送给处理器，形成对周边环境的认知模型，而且需要保证在行驶过程中对环境信息进行获取并处理过程的连续性和实时性。 （2）车辆定位 车辆定位是利用车辆的硬件测量结果，结合地图软件输入比对得到车辆位置的过程。 高精度地图对无人驾驶至关重要。百度在中国绘制的高精度地图达到了厘米级精度。 2.智能驾驶系统 （3）路径规划 路径规划是解决无人车从起点到终点，走怎样的路径的问题。规划的总体要求是不要撞到障碍物，保证自身的安全和可能相遇的车辆和行人的安全。在此基础上，再去依次追求下列目标：车体平稳、乘坐舒适、寻求路径最短等。 （4）车辆控制 车辆控制技术是实现自动驾驶的关键环节，通过精确的车辆控制技术，控制车辆的节气门、制动和转向等驾驶动作，调节车辆行驶速度、位置和方向等状态，使自动驾驶车辆按照规划的轨迹运行，并保证汽车的安全性、操纵性和稳定性。 拓展阅读 国内首个无人驾驶商业化试点启动 2021年11月25日，北京市高级别自动驾驶示范区工作办公室在亦庄创新发布活动中，公布北京正式开放国内首个自动驾驶出行服务商业化试点，并宣布配套管理政策——《北京市智能网联汽车政策先行区自动驾驶出行服务商业化试点管理实施细则（试行）》同步出台。 百度和小马智行成为首批获许开展商业化试点服务的企业，现阶段将在经开区60平方公里范围，投入