3D掃描、激光雷達(dá)、AR體驗(yàn)…… iphone12的面世給全民上了一堂VCSEL+SPAD激光雷達(dá)應(yīng)用的科普課，而想要真正了解激光雷達(dá)能力的邊界，你需要去自動(dòng)駕駛領(lǐng)域?qū)ふ摇?/font>
相較于公開道路無人駕駛可能會(huì)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的商用落地。晴則塵土飛揚(yáng)、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(shí)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(dòng)駕駛感知算法的雙重挑戰(zhàn)。
礦區(qū)運(yùn)輸自動(dòng)駕駛領(lǐng)軍企業(yè)踏歌智行與高性能數(shù)字激光雷達(dá)生產(chǎn)商Ouster強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，基于Ouster OS1激光雷達(dá)，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(dòng)駕駛提供高可靠的感知保障。
搭載Ouster激光雷達(dá)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(diǎn)云數(shù)據(jù)與深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Deep-Tage相結(jié)合，成功研發(fā)出了點(diǎn)云灰塵濾除算法，能夠?qū)覊m干擾進(jìn)行精準(zhǔn)濾除，從而大幅提升灰塵場景下的識(shí)別有效性。
對于在車輛運(yùn)行過程中附著在激光雷達(dá)表面的灰塵，Ouster激光雷達(dá)憑借更大的光學(xué)孔徑，能夠?qū)⒋祟愓诒挝飳敵鳇c(diǎn)云數(shù)據(jù)的影響降到最低。這是因?yàn)椋c相機(jī)鏡頭類似，光學(xué)孔徑小的激光雷達(dá)對遮蔽物的彈性較小，不透明或者有折射影響的遮蔽物會(huì)使激光雷達(dá)的信號衰減，從而降低像素的探測范圍。而當(dāng)光學(xué)孔徑較大時(shí)，信號強(qiáng)度只會(huì)部分衰減而不是被完全阻擋，因此對點(diǎn)云的影響較小。
Ouster所有激光雷達(dá)都達(dá)到業(yè)界最高的防護(hù)等級IP68和IP69K，一方面灰塵和水汽無法進(jìn)入雷達(dá)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(yīng)礦區(qū)揚(yáng)塵易污的作業(yè)環(huán)境。
水坑
對于激光雷達(dá)來說，潮濕、雨天和水坑都會(huì)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(dá)仍然能夠輸出穩(wěn)定的點(diǎn)云。
然而，礦區(qū)路面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)積水，由于鏡面反射的原因，激光雷達(dá)獲得的點(diǎn)云會(huì)出現(xiàn)部分缺失，這也是目前激光雷達(dá)共同面臨的問題。由此導(dǎo)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(yùn)行。
踏歌智行自研的道路可行駛區(qū)域檢測網(wǎng)絡(luò)Range-segmentation，通過將三維點(diǎn)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(luò)進(jìn)行空間特征提取、補(bǔ)足點(diǎn)云，并用踏歌積累的大數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行模型訓(xùn)練及優(yōu)化，最終有效解決了水坑場景下的誤識(shí)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(tuán)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(gè)大型露天礦山批量部署運(yùn)行，共涉及5個(gè)品牌9種車型共計(jì)40余臺(tái)次，年內(nèi)車隊(duì)規(guī)模將突破150臺(tái)。同時(shí)，Ouster已全面實(shí)行二年標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)保期，為項(xiàng)目部署提供充分支持。
踏歌智行感知算法與Ouster激光雷達(dá)的深度融合，解決了運(yùn)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(shè)計(jì) 及實(shí)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(shí)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(shè)備和車載智能終端組成的一整套礦山運(yùn)輸無人駕駛解決方案。該方案通用性強(qiáng)，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(shí)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(wù)于國家“新基建”和“智慧礦山”發(fā)展戰(zhàn)略，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，以獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢為先導(dǎo)，工程化落地能力為保障，為露天礦山提供安全、高效、經(jīng)濟(jì)、綠色的無人運(yùn)輸服務(wù)。
關(guān)于Ouster
Ouster于2015年成功研發(fā)了數(shù)字激光雷達(dá)，其致力于為工業(yè)自動(dòng)化、智慧基建、機(jī)器人和汽車行業(yè)提供高分辨率數(shù)字激光雷達(dá)。Ouster數(shù)字激光雷達(dá)具有高可靠性、緊湊、低成本、可定制等優(yōu)勢，為其廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。截止目前，Ouster數(shù)字激光雷達(dá)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(jì)劃中。
