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依托FPGA计算平台,魔视智能如何点亮自动驾驶之路?
作者:数字通信世界   添加时间:2019-12-09
在日前北京举办的“2019赛灵思开发者大会( XDF )亚洲站”上,数十家赛灵思的合作伙伴参与了展示,其中,魔视智能科技(上海)有限公司展示的自动泊车系统吸引了众人的目光,该公司CEO虞正华博士针对相关话题接受了记者的采访。
(赵法彬/数字通信世界)如今,汽车已经成为人们外出代步的主要交通工具之一,然而,汽车的急剧增加也为城市交通带来巨大压力,复杂的路况更是增加了驾驶者的心理与精神负担,即使在停车场,也经常为了寻找车位而不得不开车转来转去,好不容易找到车位,还要费好大劲停车入位……。而今,上述问题将会得到很好解决。在日前北京举办的“2019赛灵思开发者大会( XDF )亚洲站”上,数十家赛灵思的合作伙伴参与了展示,其中,魔视智能科技(上海)有限公司展示的自动泊车系统吸引了众人的目光,该公司CEO虞正华博士针对相关话题接受了记者的采访。

魔视智能科技(上海)有限公司CEO虞正华博士
基于视觉、超声与毫米波雷达融合的自动泊车系统
虞正华博士介绍说,人们过去用的都是超声自动泊车,视觉主要来自于环视360,而今,利用魔视智能的技术,可以在新车型上把超声和视觉融合起来解决自动泊车适应性的问题。视觉与超声融合是基于全景环视图像的深度学习检测,能够有效识别地面停车位、低矮障碍物、路沿以及儿童、宠物等目标,弥补超声波传感器的检测盲点,并提前发现超声检测距离之外的运动行人和车辆,通过对超声和视觉检测的融合,魔视智能实现了完整的环境感知,避免倒车时碰撞造成的轮胎损坏或人员伤害。此技术可应用于自动泊车辅助(APA)、自主代客泊车(AVP)等系统,实现更为安全、可靠的泊车功能。
那么,魔视智能自动泊车系统(APA)为什么要把超声和视觉融合呢?虞正华博士回答说,这是为了解决车道的适应性问题。他举例说,如果仅仅依靠超声进行泊车的话还有很多限制,比如三个车位如果全是空的,基于超声自动泊车系统就不能工作,因为超声的原理是检测出障碍物之后,中间有空位才能泊进去,不能满足就不能用。但是作为消费者来说,希望只要看到这是一个车位,就能够把车泊进去,这样的适应性需要视觉和超声融合才能完整的达到。他进一步解释说,自动泊车系统就是一个人机交互的过程,通过系统可以识别出车位,这些车位有可能在当前车的前面或者是后面,通过人工智能算法可以准确识别出车位的位置,从交互角度上来看非常自然地选择要泊这个车位,车可以自动进行相应驾驶动作。如果没有这样一套可视化的系统,你可能会比较担心这个车子到底是不是按照我指定的车位在泊,泊的过程中对车的控制或者对障碍物的避让是不是能够准确或者安全可靠地实现,而通过这样一套可视化的显示,对泊车过程都是一目了然的。
虞正华博士告诉记者,我们的自动泊车系统基于4个摄像头与12个超声波雷达分布在车的四周来实现所有的功能,这些传感器做所有感知,做车辆路径规划和车的决策控制,从软件到硬件都是我们完成的,核心就是FPGA芯片。整体硬的架构中央核心处理器是FPGA,包括控制器,并与车控总线相连,获取车身信息,同时也可以给车发出很多控制指令。我们的控制器是多功能的,并且具有非常强的延展性,基础功能就是实现融合的自动泊车,当然也可以扩展到代客泊车,可以接入前置摄像头与环视摄像头,以及5个毫米波雷达,就可以在一个控制器里完成整个自动驾驶的过程。
基于环视摄像头的图象信息与深度学习技术,决策系统可以做相应的决策来控制车的运动。虞正华博士介绍说,车辆前面有四个独立摄像头,它们会自动拼接,通过算法形成鸟瞰图,可以看到车子在行驶,还可以看到在各种复杂情况下的车位。这是非常具有挑战性的,因为在地砖上画的车辆行驶线肉眼看起来都不是太清晰,而基于深度学习的人工智能算法不仅能够清晰识别出这些线,而且还可以很准确识别出哪边有空的车位来泊车。我们新一代泊车系统有很强的适应能力,能够适应水平车位、垂直水位、斜列车位、梯形车位,以及有干扰的车位(如草地的、砖上的车位等),还能识别各种各样的障碍物,未来泊车适应性超过95%以上,系统的适应性得到了极大的提升。虞正华博士还透露,功能如此强大的自动泊车系统仅仅为车辆增加2,000元左右的成本,这相对于整车价格占比非常小,却使得用户在整个泊车过程中更加轻松和安全。

该系统已实现前装量产
通过魔视智能人工智能的算法,基于不同的传感器的融合,最后通过车辆控制器实现自动驾驶。虞正华博士说,魔视智能的控制器有不同类型,从自动泊车到代客泊车,到高级自动驾驶,这里的核心技术就是感知、定位、路径规划和决策控制。我们在视觉人工智能算法领域有很长的积累,参加过多项世界竞赛都拿过第一。通过视频演示,可以看到用摄像头和人工智能算法识别的效果,有不同的画面,障碍物有2D障碍物识别,还有3D的,还有车子很细的轮廓,这些都是基于深度学习算法来实现的效果,而这套算法无论在前设的产品还是泊车的产品都已经得到了成功的应用。
据悉,魔视智能/MOTOVIS专注于自动驾驶和高级辅助驾驶,是一家具有深厚积累的在汽车自动驾驶系统领域实现嵌入式产品 化的自动驾驶公司。2019年11月19日, 魔视智能宣布正式推出基于赛灵思汽车级异构计算平台 Zynq® UltraScale+™ MPSoC 的全新自适应前装量产自动泊车系统。赛灵思异构多核的 Zynq MPSoC 系列平台,以其特有的软硬件可编程自适应能力和硬件强大算力,助力魔视智能全新自动泊车系统大幅提升了在复杂场景下的自动泊车鲁棒性。与传统泊车系统相比,魔视智能全新自动泊车系统的视觉检测和感知性能更好,可以大幅提升泊车入位的成功率和准确度,以各种复杂场景下超过95%的泊车成功率大幅提升用户体验,同时具有更强的市场响应能力。
在视觉车位检测方面,结合魔视智能新一代深度学习神经网络和 Zynq MPSoC 异构硬件计算平台的 强大算力,车辆可有效识别车位内之地锁、轮档、锥桶等静止低矮障碍物,解决传统泊车系统车位检测的痛点;同时,对草坪、地砖等各种形态地面&路面停车位,以及车辆、行人等其他目标,均能高准确率识别,成功解决了复杂场景下泊车系统的可靠性问题;更进一步,系统还可用于识别车位内特殊标识,如残疾人专用、女士专用、禁停等,车位检测尽显智能化。
功能方面,除了核心APA/AVM功能,基于强大的视觉感知能力,系统能够实现诸多扩展功能,如车道偏离预警系统(LDW)、盲区检测(BSD)、开门预警(DOW)、移动物体检测(MOD)、行人检测(PD)等,以满足主机厂日益增长的功能需求,并提升系统的性价比。同时,系统具有小于10W的超低功耗,以及-40度到+85的宽温工作范围,可以满足车规级前装产品的严苛要求。