最近幾年，放在攝像頭上的深度學習研究，發展很蓬勃。相比之下， 激光雷達(LiDAR) 身上的學術進展并不太多。
可是，激光雷達采集的數據，有很多優點。比如空間信息豐富，比如光照不足也不影響感知，等等。
當然，也有缺點。激光雷達數據，缺乏RGB圖像的原始分辨率、以及高效的陣列結構(Array Structure) 。并且，3D點云很難在神經網絡里編碼。
要是能把激光雷達和攝像頭，變成一臺設備就好了。
如何“淘汰”攝像頭？
激光雷達廠商Ouster，是領域內獨角獸Quanergy的前聯合創始人Angus Pacala，出走之后建立的新公司。
△Ouster聯合創始人兼CEO
去年11月，公司推出了OS-1激光雷達，想要從這里開始，打破激光雷達與攝像頭的界限。
中心思想是，只要激光雷達的數據足夠好，就算專為處理RGB圖像而生的深度學習算法，也可以拿來用。
Pacala說，現在OS-1可以實時輸出固定分辨率的深度圖像(Depth Image) ，信號圖像(Signal Image) 以及環境圖像(Ambient Image) 。
這些任務都不需要攝像頭的參與。
△高速相對運動中，容易產生果凍效應
數據層與數據層之間，是空間相關的。拍攝高速運動的物體，也不容易產生果凍效應(Shutter Effects) 。
另外，OS-1的光圈，比大多數單反相機的光圈要大，適合光照不足的場景。
團隊還開發了光敏度很低的光子計數ASIC，在低光照的情況下采集環境圖像。
△自上而下：環境、強度、范圍圖像，以及點云
設備可以在近紅外波段捕捉信號與環境信息，獲得的數據，跟普通可見光圖像差不太多。
這樣，分析RGB圖像用的算法，也可以處理激光雷達的數據。
小伙伴們還可以用Ouster (剛剛進行了固件升級) 的開源驅動，把數據轉換成360度的全景動態：
△動圖有壓縮
傳感器輸出的數據，不需要預處理，就是這樣的效果。
數據跑一跑
就像剛才說的，只要數據夠好，就可以用那些為攝像頭開發的算法，來做深度學習。
把深度、強度和環境信息，編碼成向量。就像RGB圖像可以編碼成紅綠藍通道一樣。
所以，OS-1的數據質量究竟怎么樣？
△數據跑得很開心
Pacala說，他們用過的算法，和激光雷達的合作都很愉快。
舉個栗子，他們訓練了一個像素語義分類器，來分辨可以行駛的道路，其他汽車，行人，以及自行車。
這里是舊金山，在英偉達GTX 1060上運行分類器，實時生成了這樣的**語義分割**效果：
△語義分割：路是路車是車
這是團隊做的第一個實現。
數據是逐像素的數據，所以能夠無縫將2D翻譯成3D幀，來做邊框估計 (Bounding Box Estimation) 這類實時處理。
除此之外，團隊還把深度、信號和周圍環境分開，單獨放進神經網絡里去跑。
一個栗子，用了SuperPoint項目里預訓練的神經網絡，來跑強度和深度圖像。
網絡是在RGB圖像上訓練的，從來沒接觸過激光雷達/深度數據。初次見面，卻一見如故：
△還是語義分割，只是單獨跑了強度 (上) 和深度 (下) 數據
Pacala說，激光雷達測距，在隧道、高速公路這樣的規則幾何環境里，可能不是很開心；而視覺測距，會在缺乏**質地**變化、缺乏**光照**的情況下，無所適從。
OS-1用多模態的方法，把兩者結合起來，療效就不一樣。
1 + 1 > 2，這大概就是Ouster想要表達的意思。
還不算真正上路
2015年年初，Angus Pacala離開Quanergy。
同年，Ouster在硅谷成立。
△傲視群雄
2017年12月，公司宣布完成2,700萬美元A輪融資，并同時推出了售價3,500美元的OS-1。
腳步不算快，但也算找到了自己要走的路。
圖像語義分割算法，初步肯定了他們的成果。
不過，融合了攝像頭屬性的激光雷達，搭載到自動駕駛車上會有怎樣的表現，還是未知。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
