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钜芯发布业内智能双目视觉芯片

发布时间:2017年10月24日

智能双目立体视觉系统

 

据麦姆斯咨询报道,物联网及双目视觉专家江苏钜芯集成电路技术股份有限公司,近日在2017年香港秋季电子展发布了一款智能双目立体视觉系统,以及业内智能双目立体视觉芯片eagleye100。该系统具有全球较小的基线长度(Baseline,双目的目距),仅为8cm,其实时高精度的探测距离达到100m,深度分辨率最高可达720P,高速深度计算的输出延时小于3ms,是一款小尺寸、远距离、高精度的实时智能双目立体视觉系统。目前的主要目标应用包括:ADAS(先进驾驶辅助系统)和自动驾驶、无人机、工业自动化、AR(增强现实)/VR(虚拟现实)、仓储机器人、扫地机器人、园艺机器人等各类智能机器人等。

 

钜芯智能双目立体视觉芯片eagleye100

 

香港秋季电子展的钜芯展位围满了咨询双目立体视觉技术的人群

 

“钜芯的双目技术领先整个产业一代,我们专注于将FPGA(现场可编程门阵列)和外围电路集成为专用双目视觉芯片eagleye100,大大降低了成本,提高了集成度和可靠性,”江苏钜芯集成电路技术股份有限公司董事长兼总经理黄保黔介绍道,“系统最大100m的高精度实时探测距离,已经比肩或超过国际市场上的主要领导厂商,国内友商的最大探测距离一般为50~80m。对于一辆以80km/h行驶的车辆来说,20m的探测距离优势,就能为司机和ADAS系统带来约1秒的反应时间,有效提高道路交通的安全性。”

 

钜芯智能双目立体视觉系统与市场主流厂商的参数对比

 

双目视觉将成为未来机器视觉技术的风向标

 

无论是汽车、无人机、机器人还是AR/VR等智能移动机械或设备,要实现自主运行和导航,首先要解决的便是感知周围的环境,尤其是3D深度信息,实现即时定位和地图构建(SLAM)。因此,SLAM是实现智能机械自主运行、壁障和路径规划的基础。目前主流的SLAM方案主要包括,激光雷达(LiDAR)和视觉类,而视觉类又可分为单目视觉和双目(多目)视觉方案。激光雷达的优点是测量距离远、精度高、速度快,但其最大的缺点是目前的成本太高昂,另外,其体积和重量较大,对物体的识别率较差。低成本的微型固态激光雷达目前还没有大规模量产。

 

视觉类SLAM主要包括单目和双目两种方案,两者的共同特点,是通过摄像头采集图像数据,然后利用图像数据得到距离信息。但是,单目方案的测距原理,是先通过图像与样本数据匹配进行目标识别,再通过目标在图像中的大小去估算目标距离。因此,单目方案需要建立并不断维护一个庞大的样本特征数据库,不断进行机器学习和训练,以保证首先对目标进行准确识别,对不规则物体或缺乏样本数据的物体,单目方案就无能为力了。

 

“相比于单目视觉,双目视觉系统模拟了人眼及众多生物的视觉处理方式,利用双摄像头从不同角度对同一目标成像,从而获取视差信息,利用三角测距原理,仅通过计算左右“两眼”获取的两幅图像对应点间的位置偏差,就可以实时还原视觉场景中每一点的真实三维几何信息,”黄总介绍道,“因此,双目视觉方案没有识别率的问题,也无需建立和维护庞大的样本库,分辨率和精度也更高。”

 

双目视觉有望在自动驾驶领域弯道超车

 

2016 年以前,基本上所有的高端车型都配备了 Mobileye(今年3月被英特尔以153亿美元收购)的单目视觉系统,比如沃尔沃、奔驰、宝马等。但近几年,包括2016款奔驰S级和E级、2016款宝马7系、2017款宝马5系、斯巴鲁以及捷豹路虎的多款车型,都已经从单目改成了双目方案。此外,在搭载Mobileye单目ADAS系统的特斯拉Model S发生事故之后,特斯拉也选择放弃了与Mobileye的合作,转而采用了双目或多目ADAS方案。

 

同时,近年各国政府对于汽车主动安全功能的重视程度不断提升,这也为双目ADAS方案供应商带来了极大利好。

 

不同国家/地区的车用主动安全功能的启用时间

 

在欧美日相继将主动安全功能加入新车安全评价标准后,中国新车评价规程(C-NCAP)也宣布将在2018年把车道偏离预警、碰撞预警和AEB(自动紧急制动)等功能列为加分项,并在2020年将这些指标列为重要评测项。届时没有这些功能的新车C-NCAP得分将会较现在大幅下降。

 

钜芯智能双目视觉ADAS道路测试

 

钜芯双目视觉深度图与现场实景图对比

 

对象监测跟踪

 

钜芯智能双目视觉系统,能够实时监测并跟踪汽车、行人、自行车以及各种异形车辆,实时精确探测汽车与目标之间的距离,并计算可能的碰撞时间,实现车辆的AEB、ACC、LDW、TSR等先进的驾驶辅助功能。

 

对象监测跟踪

 

可行驶区域监测

 

可行驶区域检测是ADAS及自动驾驶领域中的下一代功能。目前全球所有该功能的演示都是简单的高速场景,都还无法做到复杂场景下准确的全范围可行驶区域检测。钜芯智能双目视觉系统在复杂场景下具备明显优势,能够结合场景理解和像素级深度,实时检测全类别的障碍物,输出车辆当前的可行驶区域,实现全范围AEB。

 

车道分隔物监测

 

可行驶区域监测

 

高精度地图生成

 

钜芯智能双目视觉系统能够自动检测并识别车道线、栅栏、路肩、交通标志的空间位置及尺寸,自动移除车辆、行人等道路动态对象,生成厘米级高精度矢量地图(车道宽度10cm内误差)。

 

高精度地图生成

 

双目视觉逐渐成为无人机标配

 

一直以来,无人机的距离感知和智能壁障都是很大的难题。之前的无人机大多采用超声波雷达、红外探测等方式来实现障碍物探测和距离感知,但是这些方案往往功耗较大,而无人机对重量和续航又比较敏感,因此很难进行长距离的探测。而双目视觉系统的原理优势,令其在光线良好的情况下,具有比上述方案更广阔的距离探测能力,以及更直观的成像,能够提供更智能的飞行操作。因此,大疆、昊翔、零度、极飞、博瑞空间以及飞马等无人机主流厂商都在近期相继推出了基于双目视觉系统的产品。

 

 

钜芯智能双目视觉系统在无人机应用中,能够通过实时高速计算,提供基于深度视觉的自身位置和姿态计算,实现精准的悬停和定高飞行;还能够探测无人机周围的动态及静态障碍物,包括电线、树枝等细小的障碍物,提供实时的可飞行区域探测,实现无人机SLAM和自动壁障功能。

 

钜芯双目视觉系统无人机应用主要参数(可根据需求定制)

 

敬请期待下篇:“钜芯智能双目视觉芯片在无人机中的应用”。

 

关于钜芯

 

江苏钜芯集成电路技术股份有限公司是一家科技创新型的半导体集成电路设计公司,是一个年轻、有活力、又拥有成熟技术沉淀的优秀团队。公司核心骨干来自欧美著名厂商,包括芯片设计、芯片制造企业的技术精英。公司始创于2006年,先后在无锡和上海形成两个研发中心,在深圳形成了较为成熟的市场体系。通过几年的技术整合和技术积累,鉅芯已完成了几大领域的芯片设计与研发,目前致力于双目视觉芯片、多媒体处理芯片、MCU微控制芯片、RF射频芯片、电源驱动芯片的设计与开发以及系统集成与系统平台的建设与开发。