3D掃描、激光雷達、AR體驗…… iphone12的面世給全民上了一堂VCSEL+SPAD激光雷達應用的科普課，而想要真正了解激光雷達能力的邊界，你需要去自動駕駛領(lǐng)域?qū)ふ摇?/font>
相較于公開道路無人駕駛可能會受到法律法規(guī)、道德困境等問題限制，礦區(qū)無人駕駛則可以更專注于技術(shù)難關(guān)的攻克，并有望率先實現(xiàn)自動駕駛的商用落地。晴則塵土飛揚、雨則積水泥濘，加之道路特征不明顯、邊界不清晰，無人礦卡經(jīng)常因誤識別灰塵或積水造成緊急限速和限停。礦區(qū)惡劣的環(huán)境是對傳感器硬件性能和自動駕駛感知算法的雙重挑戰(zhàn)。
礦區(qū)運輸自動駕駛領(lǐng)軍企業(yè)踏歌智行與高性能數(shù)字激光雷達生產(chǎn)商Ouster強強聯(lián)手，基于Ouster OS1激光雷達，專為礦區(qū)場景量身打造了環(huán)境感知算法，為礦區(qū)自動駕駛提供高可靠的感知保障。
搭載Ouster激光雷達的踏歌無人礦卡
灰塵
首先要面對的是礦區(qū)灰塵大的問題。踏歌智行將多年積累的大量礦區(qū)點云數(shù)據(jù)與深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡Deep-Tage相結(jié)合，成功研發(fā)出了點云灰塵濾除算法，能夠?qū)覊m干擾進行精準濾除，從而大幅提升灰塵場景下的識別有效性。
對于在車輛運行過程中附著在激光雷達表面的灰塵，Ouster激光雷達憑借更大的光學孔徑，能夠?qū)⒋祟愓诒挝飳敵鳇c云數(shù)據(jù)的影響降到最低。這是因為，與相機鏡頭類似，光學孔徑小的激光雷達對遮蔽物的彈性較小，不透明或者有折射影響的遮蔽物會使激光雷達的信號衰減，從而降低像素的探測范圍。而當光學孔徑較大時，信號強度只會部分衰減而不是被完全阻擋，因此對點云的影響較小。
Ouster所有激光雷達都達到業(yè)界最高的防護等級IP68和IP69K，一方面灰塵和水汽無法進入雷達內(nèi)部，另一方面經(jīng)得起頻繁的沖洗清潔，能夠極好的適應礦區(qū)揚塵易污的作業(yè)環(huán)境。
水坑
對于激光雷達來說，潮濕、雨天和水坑都會帶來一定的問題。首先，Ouster所采用的865nm工作波長在任何條件下都具有較低的水吸性，形成了天然優(yōu)勢，確保了在礦山潮濕的環(huán)境下，激光雷達仍然能夠輸出穩(wěn)定的點云。
然而，礦區(qū)路面經(jīng)常會出現(xiàn)積水，由于鏡面反射的原因，激光雷達獲得的點云會出現(xiàn)部分缺失，這也是目前激光雷達共同面臨的問題。由此導致無人礦卡將該水坑區(qū)域判斷為不可行駛區(qū)域，造成無人礦卡經(jīng)常發(fā)生限速限停，影響正常運行。
踏歌智行自研的道路可行駛區(qū)域檢測網(wǎng)絡Range-segmentation，通過將三維點云轉(zhuǎn)換為具有深度信息的圖像，在此基礎(chǔ)上再通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡進行空間特征提取、補足點云，并用踏歌積累的大數(shù)據(jù)樣本進行模型訓練及優(yōu)化，最終有效解決了水坑場景下的誤識別問題。
目前，搭載Ouster OS1的踏歌智行無人駕駛礦卡已在包鋼集團白云鄂博鐵礦、鄂爾多斯永順煤礦、國家電投霍林河南露天煤礦等多個大型露天礦山批量部署運行，共涉及5個品牌9種車型共計40余臺次，年內(nèi)車隊規(guī)模將突破150臺。同時，Ouster已全面實行二年標準質(zhì)保期，為項目部署提供充分支持。
踏歌智行感知算法與Ouster激光雷達的深度融合，解決了運行過程中面對的灰塵、雨霧和水坑等技術(shù)難題，為加快無人礦卡商業(yè)落地掃除了障礙。
關(guān)于踏歌智行
北京踏歌智行科技有限公司成立于2016年，是一家專注于礦用車無人駕駛技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)和無人礦山整體工程化解決方案設計 及實施的高新技術(shù)企業(yè)。踏歌智行推出了車-地-云架構(gòu)的智慧礦山整體系統(tǒng)方案，實現(xiàn)了由云端智能調(diào)度管理、4G/5G車聯(lián)網(wǎng)通信、智能路側(cè)設備和車載智能終端組成的一整套礦山運輸無人駕駛解決方案。該方案通用性強，可適配大型礦用自卸車和寬體自卸車兩大礦用卡車品類，兼容多品牌多車型，同時支持無人駕駛新車型生產(chǎn)適配和在用車無人化升級改造。踏歌智行服務于國家“新基建”和“智慧礦山”發(fā)展戰(zhàn)略，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，以獨特技術(shù)優(yōu)勢為先導，工程化落地能力為保障，為露天礦山提供安全、高效、經(jīng)濟、綠色的無人運輸服務。
關(guān)于Ouster
Ouster于2015年成功研發(fā)了數(shù)字激光雷達，其致力于為工業(yè)自動化、智慧基建、機器人和汽車行業(yè)提供高分辨率數(shù)字激光雷達。Ouster數(shù)字激光雷達具有高可靠性、緊湊、低成本、可定制等優(yōu)勢，為其廣泛應用奠定了基礎(chǔ)。截止目前，Ouster數(shù)字激光雷達已經(jīng)搭載到了全球數(shù)百名客戶的現(xiàn)有產(chǎn)品和大規(guī)模商業(yè)部署計劃中。
