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深耕双目ADAS,这家公司要用图像处理技术为汽车保驾护航

本文作者:易建成 2017-02-17 18:45
导语:单目ADAS和双目ADAS有什么区别?

假如有人说,「我相信马云看了这个 PPT,也会鼓励你去创业的」。你会怎么做?大部分人听了这话,会付之一笑,但姜安当真了。三年前在咖啡馆的一次闲聊,姜安受到高中同学王良(掌阅科技 CTO )的「鼓动」,从公司离职,与一帮老同事创立了中科慧眼——这是一家从事机器视觉在 ADAS 方面应用的初创公司。

「赶紧做点想做的事」

姜安在博士期间研究方向为图像处理和模式识别。2003 年起,他先后在中科院自动化所、诺基亚(中国)、微软移动就职,担任图像处理算法专家,从事机器学习算法和软件研发工作。

2014 年 6 月,姜安和他的合伙人崔峰博士去厦门拜访美图秀秀董事长蔡文胜,就半个多小时的功夫,「他觉得我们技术不错,就决定给我们投资。」

那时,姜安的想法是「赶紧做点想做的事情。」由于在诺基亚和微软移动的工作经历,他们想开发与手机图像处理相关的产品。所以最开始,团队聚焦的产品是手机 App 。

在敲定了项目、融资并找到一群志同道合的兄弟后,他的团队也就顺理成章地搭建起来了。技术出身的他们很快打造了两款围绕图像和视频相关的 App:「照妖魔镜」和「小咖相机」。能够实现搞怪、美颜、换脸等功能。

当时团队将开发出来的 App 直接放到应用商店,不做任何推广。这不难理解:初创公司,资金和资源都有限。同时,这也意味着有限的流量,不能很好地变现。

过了小半年,尤其是在 2015 年股灾过后,资本市场趋于冷静。这时团队不得不思考一个关于公司存活的问题:做 App 有没有出路?

三四年前,行业的普遍看法是「流量等于现金」。但当资本市场一旦冷淡,带来的却是另一番景象:流量不一定能变现。

「可以做更好的事」

在经历了产品和技术认知上的试错后,姜安和他的团队也在探索新的方向。

他们想做一款看得见摸得着的产品,「还能卖钱」。姜安说,「毕竟是老博士团队,有技术功底,可以做更好的事情。」

这个「更好的事情」便是 ADAS,「和图像相关,是自己的老本行。」更重要的是,姜安发现 ADAS 是一个亿级别的市场。此前他们也想过做图片鉴别,也曾有人联系他们来开发这个项目,但他觉得这个市很小。

从手机 App 到双目 ADAS,姜安觉得两者的核心的依然是图像识别处理技术,技术原理基本上相通。

深耕双目ADAS,这家公司要用图像处理技术为汽车保驾护航

*立体视觉景深视图演示

在办公室,姜安向雷锋网(公众号:雷锋网)展示了一段视频。

这段视频是一位车主的行车记录仪拍下的:一辆开启自动驾驶功能的汽车,在城市路上行驶到某一路段时,由于单目摄像头和毫米波雷达都没有识别到前方路面的白色栅栏,结果径直撞上了,导致车辆和栅栏损毁。

视频播放结束后,他点明其中的缘由:

「对于单目来说,栅栏既不是车又不是行人,它不会被当成是危险。但对双目来说,栅栏就是障碍物。双目能将所有障碍物检测出来,它可能不知道是行人、车辆、栅栏、猫狗、绿化带、垃圾桶,但知道这些就是障碍物,检测到了就会预警。」

如果按照略微严谨的解释:

  • 单目摄像头的大致测距原理,是先通过图像匹配进行目标识别(各种车型、行人、物体等),再通过目标在图像中的大小去估算目标距离。这就要求在估算距离之前首先对目标进行准确识别。

  • 双目检测的方式就是通过对两幅图像视差的计算,直接对前方景物(图像所拍摄到的范围)进行距离测量,而无需判断前方出现的是什么类型的障碍物。

他说,这就是我们选择开发双目方案的原因。

深耕双目ADAS,这家公司要用图像处理技术为汽车保驾护航

*深度图(右)用不同的颜色来表达:暖色调代表物体离得近,冷色调代表物体离得远

*单目与双目 ADAS 场景对比测试(包括侧方车辆超车、大客车车身、电瓶车、三轮车、垃圾箱、绿化带等等)

与单目不同的是,双目不需要提前建立障碍物模型数据库,只需在深度图的基础上做检测,直接检测出任意形状、任意类型的障碍物或者异型车。这是双目除了准确测距之外最大的优点。

「大事化小,小事化了」

2000 年,姜安开始从事机器视觉、图像处理这方面的研究工作,但那会儿还没有 ADAS。就算 2001 年 Mobileye 进入中国,当时也没多少人懂它。

但现在,有一点变化让姜安印象特别深刻:2015 年之后,有很多同行在做 ADAS。他形容这个行业是「百花争放,百家争鸣。大家都意识到 ADAS 是特别好的一个方向。」

姜安认为,类似 ADAS 这种主动安全功能的产品,它的作用就是「大事化小,小事化了」。为了证明这一点,他向雷锋网举了一个例子:

有数据统计,如果能提前 2.5 到 2.7 秒报警,事故概率能降低 90%。如果车速为 100 km/h,提前预警能将车速降到 30 km/h 以下,这个(车速)不会导致车毁人亡的事故发生;如果车速 60 km/h,是能及时刹停的。

换句话说,ADAS 能最大程度降低事故发生的概率及带来的伤害。

「有意义的事」

深耕双目ADAS,这家公司要用图像处理技术为汽车保驾护航

在一间小型的实验室里,姜安向雷锋网展示了一个双目摄像头的内部结构件,他指着上面的摄像头说,「光这个摄像头,我们就选了 60 多款。」除了调教摄像头的算法外,他对摄像头的选择有两个标准:看得远、高动态。

在一篇专栏文章里,他是这么解释的:

  • 看的越远就能有更加充裕的时间做出判断和反应,从而避免或者降低事故发生造成的损失。这类摄像头关注的参数是焦距,焦距越长看的会越远。但是焦距越长,带来的问题是视角越窄,所以需要折衷考虑。

  • 选用具有高动态范围的黑白相机,可以有效抑制光晕现象,并增强暗处的细节,从而提高成像质量。另外,彩色图像在镜头表面进行了镀膜,虽然提升了人眼的感知体验,但实际上降低了信噪比或者说信息量。这对后续的图像处理不利。

现在,中科慧眼针对汽车的前装和后装开发相应的产品,而对应的两种商业模式是:提供软硬件一体化的解决方案(后装)、给厂商提供核心模组(前装/准前装)。据他透露,他们已经拿到了五位数的订单(后装),第二代产品也在紧锣密鼓地研发当中。

以前开发 App,虽然也是产品,但姜安觉得,对大众来说可能只是一种娱乐。而现在的 ADAS,是「保驾护航。」姜安说,我们做这件事情真是太有意义了。

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