視頻來源:阿里達摩院掃地僧視頻號
2021年11月,天津大雪,在校園里送快遞的“小蠻驢”突然向杭州發來消息:Ghost(鬼影),然后陷入了停滯。半小時后,阿里達摩院自動駕駛實驗室收到了這條信息。
“鬼影”在算法中的意思是“不明”。在無人車眼中,一切萬物都是點云。雪花、路障、樹枝,這些在現實世界中清晰分明的物體,在點云圖像中都是成片的白色噪點,漫天大雪就成了不明干擾物,這對自動駕駛實驗室帶來了新的課題。
由于“小蠻驢”的故鄉杭州不常下雪,但這種極端天氣在北方更容易出現,北京的雪、重慶的霧、杭州的雨、西安的落葉類似的天氣都會對無人車造成視覺障礙,比如點云中的大霧,在車體3米附近會形成一個懸空的霧環,對傳感器幾乎致盲;又如暴雨的點云會成多線點狀分布,還會嚴重污染視覺系統;落葉會堆積形成塊狀噪點,還可能覆蓋真實障礙物。
要想解決問題,首先就要讓無人車認識風雨雪霧,就需要先收集大量真實環境中的點云數據,而極端天氣可遇不可求,這就需要人為去造一些場景,擺一些提前預設好的東西,在自動駕駛實驗室負責人看來,這些數據的價值比常態化的更高,為此他們在11月至次年2月的關鍵期,集中力量挑戰極端天氣。
由此,買磚頭、買落葉、買隔離帶等上了數據采集的購物清單,每天就是在等風來或等雪來。與此同時,實驗室開始優化算法,在雜亂的點云圖像中,靠一行行代碼讓“小蠻驢”區分哪些是雨雪,哪些是道路。
“小蠻驢”擁有三雙眼睛:位于頭頂的多線激光、底部的單線激光和周身的環視攝像頭,解決問題關鍵在兩個激光傳感器,多線激光負責空中和地面崎嶇的線條,只有先確切識別才能判斷是否可以安全碾壓,更難的則是空中的飄雪,在近10米范圍內雪花噪點均勻分布,不僅容易和樹枝細桿混淆,還會遮擋住行人和障礙物,但如何判斷哪些是雪,哪些是正常物體則是一個技術活。
通過算法調整雨雪懸空噪點的檢出率有明顯提升,但問題再次升級,由于單線激光的運動是一個平面,雪花會落在激光上,會在車前方形成一個密集的點狀環帶,干擾正常視野,這時激光本身已經出現了問題,所以實驗室采用了第一性原理,就是隨車動的這些點大概率是噪點,此外算法團隊還自研了OneSeg深度學習模型并結合反射率、曲率、視覺等輔助判斷,實現了對特殊天氣噪點的精準識別。
按照算法團隊負責人的表述,“小蠻驢”目前的版本對霧天的識別率提升了50%以上,對雨雪落葉等場景的提升也超過了30%,實驗室更希望到年底能實現:無論在哪個城市,無論遇到風雨霧雪,都能將快遞安安穩穩的送到消費者手里。
延伸閱讀
小蠻驢(XiaoManLu)是阿里巴巴推出的機器人,集成了達摩院的人工智能和自動駕駛技術,具有類人認知智能,大腦應急反應速度達到人類7倍。
2020年9月17日,阿里巴巴發布第一款機器人“小蠻驢”,“小蠻驢”最高速度設定為20km/h,采用抽拉式充電電池,每次充電4度、續航里程102公里,日常平均每天工作8小時,最多能送400個快遞,最大爬坡能力27%,防水IP54,適應環境溫度-10℃~45℃,已在全國24個省、71個城市、200多所大學開展常態化運營,2021年10月,自動駕駛公司毫末智行正式加入了阿里“小蠻驢”自動駕駛生態。
來源:第一電動網
作者:趙杰
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