激光雷达与相机的融合 分辨率达300线以上

　　Innovusion团队展示了最新的半固态激光雷达样机Hi Def LiDAR。他是激光雷达与相机的融合， 分辨率可以达到300线以上，主攻方向是传感器和传感器融合技术，不涉及车辆的控制。

　　在旧金山和硅谷的车道上，你时不时能看到各种顶着传感器的自动驾驶汽车。到今年12月为止，加州车管所一共颁发了44张牌照，准许一大批公司在开放道路上进行自动驾驶测试。

　　受限于现有传感器的发展水平，这些自动驾驶测试车中的大多数都采用了接近的传感器布局：要么在车顶中央放一个64线激光雷达，要么在车辆的四角安装多个16线或者32线激光雷达。

　　现有的360度机械旋转的激光雷达存在很多问题，包括与车辆外观的融合、机械旋转部件长时间不间断工作的稳定性、精密零部件组装带来的高成本。所以在旺盛的市场需求和供给稀缺的背景下，2016年不少团队或者行业公司开始进入固态/半固态/混合固态激光雷达领域进行研发。Innovusion就是这样一支团队。

　　在保密研发近1年之后，他们上周在位于硅谷Los Altos的公司总部向新智驾展示了最新的半固态激光雷达样机Hi Def LiDAR。我们也和Innovusion的创始人兼CEO鲍君威详细聊了聊激光雷达与视觉融合的技术路线，以及现阶段他们对传感器和自动驾驶领域的看法。

　　

　　*Innovusion获取到的激光雷达点云图像，图片场景是斯坦福校园

　　

　　*激光雷达与相机融合后的画面

　　激光雷达与相机的融合

　　Innovusion现在使用了一台混动版的Chrysler Pacifica作为工程样车。当然，Innovusion的主攻方向是传感器和传感器融合技术，不涉及车辆的控制。Chrysler Pacifica内部空间比较大，车内可以放显示器和计算机，方便LiDAR这样的功能演示。

　　

　　

　　*Innovusion的样车与现阶段的样机，激光雷达右侧是一颗1080P摄像头

　　在Chrysler Pacifica的车顶，我们能看到他们最新的激光雷达样机。Hi Def LiDAR的样机侧面面积大约与手掌接近，宽度与一台iPhone的长度接近，官方数据是整个体积小于100立方英寸。样机当前的水平可视角是90度左右，垂直可视角40度左右，检测距离在200米以上，分辨率相当于300线以上。

　　鲍君威还告诉新智驾，针对反射率在10%的物体，他们的可检测距离在100米以上。而在实际演示时，我们留意观察了车流中黑色车辆的跟踪情况，确实可以捕捉到接近的距离。

　　除了高分辨率和远距离外，与视觉的融合是Innovusion产品的另一大特色。紧贴Hi Def LiDAR，他们安装了一颗1080P摄像头。这样，在车内的实时点云上，我们可以看到视野中的每个像素点都是三维立体的，除了RGB信息，每个点都带有空间坐标和反射值信息。

　　鲍君威说，高分辨率本身能带来很多好处，更丰富的感知信息可以降低识别算法的难度。而激光雷达与相机视频数据在硬件层面的融合则比纯软件融合更高效，不同传感器的数据能保持很好的实时性，运算处理的效率也会大大提高。

　　过去一年的研发工作

　　在去年11月公司创办后，最早的一段时间里，两个主要的联合创始人鲍君威和李义民用了几个月把原理验证性的demo搭了出来。Innovusion现在的团队大概几十人。

　　鲍本人是1991年入学北大物理学本科，之后硕士、博士均在加州伯克利分校的电子工程专业。读博的时候，他和两位师兄一起开发了被称为“显微光学雷达”的Scatterometry技术，同时创办了TimbreTechnologies。这家公司后来被日企Tokyo Electron收购，鲍在Tokyo Electron一直做到了负责技术与工程的副总裁。他带着硅谷的光学测量部门将Scatterometry从原理模型变成了实际的精密测量设备。随后他加入百度美研，负责开发大规模数据中心硬件加速及高性能网络，以及后来负责自动驾驶的车载计算系统及传感器团队。CTO李义民，在精密电子及测试仪器方面有二十多年的经验，2008 - 2011年他是Velodyne工程团队的核心成员。

　　鲍君威说，团队大部分都是做精密仪器的科班出身，平均工作了17 -18年。

　　当前主流激光雷达主要存在2类问题：机械式激光雷达的精密生产存在难度，固态激光雷达的重要元器件还有待成熟，比如相控阵单元。鲍君威说，Innovusion的团队在设计阶段就考虑到要易于生产（design for manufacturing），产品所用的元器件也是成熟部件。

　　在采访里，我们并没有得知Hi Def LiDAR目前所采用具体技术路线，不过鲍君威告诉我们现在的产品内仍有机械部件，可以叫做混合固态雷达，另外现在的样机中使用了1550纳米激光器。

　　

　　*Innovusion现有产品样机

　　针对上面的样机参数，Innovusion还在对产品进行改进，到明年的上半年他们会对外开放开发者计划以及向部分用户提供集成套件。鲍君威透露，到明年上半年，产品还会进一步提升水平视野（到100度），体积会进一步缩小，针对10%反射率的物体检测可以达到150米以上，团队将对外提供API和传感器融合的解决方案。他们希望进入量产阶段后，一套传感器的成本能控制在1000美金以内。

　　新型自动驾驶传感器

　　在新智驾最近的拜访中，一位Uber工程师提到今年出现了更多提供多传感器融合技术的供应商。这里面包括我们此前采访过的DeepScale（不开发传感器，对外提供参考设计加软件的传感器融合解决方案），但更突出的一类公司是自己在研发传感器并开发传感器融合方案的公司，包括Innovusion。有意思的是，另一家同样采用激光雷达+视觉路线的技术公司Aeye也在同一天对外公布了新产品iDAR激光雷达解决方案。

　　同时在软件和硬件层面对传感器进行融合，可以提高系统的运算效率，融合得到的数据也是过去任何一种单一的传感器难以达到的。今年ZOOX的联合创始人Jesse Levinson就提到，“希望市面上能有一种检测距离150米远，360度视角，价格只要几百美金的固态激光雷达。”根据新智驾获知的消息，ZOOX也在开发自己的激光雷达。

　　在激光雷达的竞争里，一面是Velodyne已经亮出了高达128线的激光雷达，机械式激光雷达的竞争似乎已经到了巅峰，而另一面，新型固态激光雷达的竞争才刚刚开始。