Как беспилотные автомобили «видят» дорогу?

08.10.2018 20:22  150   Вадим Пономарёв  Статья

Беспилотные автомобили хоть пока и не стали массовыми участниками дорожного движения, но это время неумолимо приближается.

Как беспилотные автомобили видят дорогу

Такие транспортные средства раньше всего появятся в регионах с благоприятными погодными условиями и качественным покрытием. В других регионах такой транспорт тоже появится, но только когда машинное зрение сможет быстро и точно отличать яму от лужи, дождь от снега и объезжать неожиданно появляющиеся препятствия на пути. Для этого беспилотник должен иметь автономную систему, которая самостоятельно собирает и обрабатывает данные об окружающем пространстве. Сегодня уже существуют технологии, позволяющие построить такую систему, для подтверждения рассмотрим каждую отдельно.

Распознавание образов – обязательный элемент беспилотных автомобилей

Чтобы беспилотник мог ориентироваться в быстро меняющейся обстановке, он должен уметь идентифицировать объекты. Эту задачу решает машинное или компьютерное зрение. Первый вариант несколько упрощенный, он позволяет распознавать на основе ребер и углов. Машинное зрение обеспечивает выявление движущихся объектов, дистанции и направление их движения. Компьютерное – гораздо более сложный механизм. Его функция состоит не просто в распознавании объекта по изображению с камеры, а в определении того, что он делает, и предсказании его дальнейших действий.

Распознавание образов

Лидары как способ определения расстояния с высокой точностью

Устройства были изобретены компанией Velodyne LiDAR из Силиконовой долины. Принцип действия изобретения заключается во вращающихся лазерах, испускающих импульсы в инфракрасном диапазоне. Эти импульсы, отражаясь от препятствий, возвращаются обратно, а лидар по времени задержки формирует трехмерную карту местности. У этого устройства есть несколько преимуществ:

  • точность измерений;
  • независимость от окружающих условий (работает в снег и дождь);
  • способность распознавания на больших расстояниях;
  • работа при любом освещении.

Однако есть и один недостаток – цена (64-лазерные лидары обойдутся в 70 тысяч долларов). Чтобы минимизировать расходы, обеспечив гарантированную идентификацию, производители машин-беспилотников используют сочетание двух технологий.