熱像儀成為ADAS和自動(dòng)駕駛生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的一員，僅僅只是時(shí)間問題。隨著熱像儀成本穩(wěn)步下降，這一天的到來只會(huì)提前而不會(huì)推遲。據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和自動(dòng)駕駛汽車（AV）平臺(tái)必須為所有駕駛條件做好準(zhǔn)備。道路情況復(fù)雜且不可預(yù)測(cè)，汽車配備的有效智能傳感器系統(tǒng)不僅能量產(chǎn)，而且具有收集和解釋大量信息的能力，才能確?？刂栖囕v的人工智能每次都做出正確決策。然而，目前世界各地測(cè)試道路上部署的自動(dòng)駕駛傳感器技術(shù)無法完全滿足SAE（美國汽車工程師學(xué)會(huì)）定義的L3級(jí)及以上級(jí)別車輛的安全要求。完全安全的ADAS和AV平臺(tái)需要傳感器提供足以用于探測(cè)和分類算法的場(chǎng)景數(shù)據(jù)，才能滿足L5級(jí)對(duì)自動(dòng)導(dǎo)航提出的所有要求。這對(duì)工程師和開發(fā)人員來說非常具有挑戰(zhàn)性。

SAE的自動(dòng)駕駛分級(jí)

可見光攝像頭、聲納和雷達(dá)目前已用于L2級(jí)量產(chǎn)車輛，激光雷達(dá)（LiDAR）已成為L3級(jí)和L4級(jí)自動(dòng)駕駛測(cè)試平臺(tái)的重要成員，但這還不夠。現(xiàn)有技術(shù)還無法在所有條件下探測(cè)到道路的所有重要數(shù)據(jù)，也無法提供確保絕對(duì)安全所需的冗余數(shù)據(jù)。

熱像儀或是被忽視的重要傳感器去年，Uber公司在亞利桑那州發(fā)生的事故表明AV系統(tǒng)在各種條件下“看到”行人并做出反應(yīng)面臨極大的挑戰(zhàn)。無論是在黑暗的鄉(xiāng)間小路，還是在道路錯(cuò)綜復(fù)雜的城市，特別是在大霧或晴天炫光等惡劣天氣。在這些不常見但真實(shí)存在的場(chǎng)景中，熱像儀卻能夠?qū)h(yuǎn)處的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行最有效地快速識(shí)別和分類，以幫助車輛做出相應(yīng)的反應(yīng)。對(duì)于可見光攝像頭來講，在光線不足、夜間駕駛、晴天眩光和惡劣天氣時(shí)進(jìn)行分類具有挑戰(zhàn)性。由于熱像儀探測(cè)的電磁波波長比可見光攝像頭長，該技術(shù)不會(huì)出現(xiàn)在夜間或白天無法探測(cè)并可靠分類潛在道路危險(xiǎn)的問題，即使是道路前方200多米外的車輛、行人、自行車騎行者、動(dòng)物和其他物體也能明察秋毫。

在亞利桑那州坦佩市進(jìn)行的Uber事故再現(xiàn)中，一臺(tái)大視場(chǎng)角FLIR ADK對(duì)280英尺外的行人進(jìn)行分類，是剎車距離的兩倍此外，熱像儀為可見光攝像頭、激光雷達(dá)或雷達(dá)系統(tǒng)提供冗余但獨(dú)立的數(shù)據(jù)。例如，來自行人的雷達(dá)或激光雷達(dá)信號(hào)可被附近車輛的競(jìng)爭信號(hào)或雜亂環(huán)境中的其他物體掩蔽。如果行人在兩輛車之間穿過或被樹葉部分遮擋，則幾乎探測(cè)不到來自行人的反射信號(hào)，反饋回來的數(shù)據(jù)會(huì)讓負(fù)責(zé)通知車輛運(yùn)動(dòng)的智能系統(tǒng)“凌亂”。相形之下，熱像儀則能夠通過與周圍環(huán)境對(duì)比，穿透遮擋區(qū)探測(cè)到人或動(dòng)物的熱量。這種獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，輔以機(jī)器學(xué)習(xí)分類技術(shù)，使人或動(dòng)物能夠從背景中分離出來，從而保證車輛正常行駛。

應(yīng)用在ADAS和AV平臺(tái)的傳感器系統(tǒng)

熱像儀不僅僅是“夜視”低光條件下的可見光攝像頭也就是大眾所談及的“近紅外”攝像頭，需要一些可見光才能運(yùn)行，而熱像儀則不同。通常，可見光攝像頭需要紅外LED照亮前方區(qū)域。雖然這對(duì)于長達(dá)165英尺（50米）的距離有效，大致相當(dāng)于典型車輛前燈的光照范圍，但極大地限制了典型乘用車完全停止、防止事故所需的反應(yīng)時(shí)間。

熱像儀對(duì)熱量的感知能力可提高車輛對(duì)遮擋物后方行人的分類能力

FLIR為自動(dòng)駕駛帶來實(shí)惠好用的熱像儀L3級(jí)及以上自動(dòng)駕駛車輛能否大規(guī)模投放路面，對(duì)傳感技術(shù)價(jià)格敏感，也對(duì)傳感器處理數(shù)據(jù)的計(jì)算能力以及執(zhí)行驅(qū)動(dòng)命令所需的人工智能有所要求，在現(xiàn)實(shí)世界才能提供安全可靠的運(yùn)輸。對(duì)熱成像傳感器常見的誤解是：具有軍事背景的熱成像傳感器集成到量產(chǎn)汽車，太昂貴了！隨著熱成像技術(shù)的進(jìn)步，制造技術(shù)的改進(jìn)和產(chǎn)量的提高，為L2級(jí)及更高級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車提供價(jià)格合理的量產(chǎn)熱成像傳感器不再是天方夜譚。FLIR Systems公司（簡稱：FLIR）推出的Lepton熱像儀，僅在過去幾年就生產(chǎn)了近200萬臺(tái)，已經(jīng)解決了量產(chǎn)問題。FLIR已取得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)提高熱像儀產(chǎn)量意義重大。此外，F(xiàn)LIR還通過Tier 1汽車供應(yīng)商提供超過50萬臺(tái)車用熱像儀，主要用于豪華型汽車的夜間探測(cè)系統(tǒng)。直到最近，數(shù)千美元的熱像儀分辨率可達(dá)到VGA或更高，這也是ADAS和AV場(chǎng)景所需的基本分辨率。現(xiàn)在，隨著產(chǎn)量提高和技術(shù)改進(jìn)，價(jià)格會(huì)降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。對(duì)更小像素的設(shè)計(jì)和良率的持續(xù)改進(jìn)，有望進(jìn)一步降低成本。根據(jù)目前的研發(fā)計(jì)劃，預(yù)計(jì)在未來幾年內(nèi)成本將降低50%。相比整車廠商對(duì)激光雷達(dá)系統(tǒng)提出降價(jià)90%才能滿足成本目標(biāo)來說，熱像儀的成本優(yōu)勢(shì)是明顯的。

全球熱像儀銷量和平均終端價(jià)格預(yù)測(cè)（由Maxtech提供）

L2級(jí)和L3級(jí)自動(dòng)駕駛汽車大量采用熱像儀預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)在2022年或2023年，之后至2030年每年的增長率將達(dá)到200%-300%。隨著按改進(jìn)計(jì)劃進(jìn)行的措施和汽車制造規(guī)模的擴(kuò)大，熱像儀將成為ADAS和AV平臺(tái)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。使用熱像儀的準(zhǔn)入門檻將不斷降低為了使ADAS開發(fā)人員能夠快速理解熱像儀集成在傳感器套件中的優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)LIR的OEM部門最近發(fā)布了免費(fèi)的開源機(jī)器學(xué)習(xí)熱像數(shù)據(jù)集（點(diǎn)擊此處）。該數(shù)據(jù)集匯集了白天和夜間場(chǎng)景下行人、汽車、其他車輛、自行車和狗的14000多張注釋熱圖像，使開發(fā)人員方便測(cè)試和設(shè)計(jì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）。利用數(shù)據(jù)集，他們可以快速感受到熱探測(cè)帶來的全面、冗余系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。

FLIR提供免費(fèi)開源熱像數(shù)據(jù)集

熱像儀的獨(dú)特能力可以提高L1-L5級(jí)自動(dòng)駕駛汽車的安全性。熱像儀在自動(dòng)駕駛汽車的大規(guī)模采用已成定勢(shì)，讓我們翹首以盼這一天的早日到來！