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苹果泰坦团队申请先进夜间传感器系统专利 功率为传统汽车前照灯的三倍

据外媒报道,美国专利商标局(US Patent & Trademark Office)公布了苹果(Apple)公司的一项专利申请,该专利与其泰坦项目(Project Titan)有关,确切的说,是一种多模态传感系统,可在自动驾驶车辆夜间行驶时,用于检测和识别物体。与传统的汽车前照灯相比,在夜间驾驶时,该新系统优势更明显,未来可挽救更多生命。

有些自动化系统需要收集、处理大量传感器数据,以识别周围环境中的物体。而为了方便导航和对自动化系统进行强健控制,处理传感器数据经常受到实时性的约束,而这一点正是苹果试图改进的方面。总而言之,苹果的该项发明涉及自动驾驶车辆在夜间行驶时,用多模态传感系统检测和识别物体。

苹果解释说,夜间或是低光照环境会对自动驾驶车辆的控制系统造成挑战。例如,汽车前照灯在夜间的照明水平受到法律法规的限制,从而会限制可见光传感器(如摄像头)的有效探测范围,此类传感器通常用于探测车辆路径内或附近的物体。有效探测范围有限(如大约60米,180英尺)将影响物体探测和分类,从而会降低车辆安全性以及降低车辆安全行驶的速度。

结合各种互补的图像传感技术,可能可以解决夜间或低光照环境内物体检测和分类的难题。例如,可以在汽车上安装近红外照明灯,法律法规可能对此类照明灯的照明水平要求更宽松,甚至没有限制。

此外,可以在车辆上安装带有近红外照明灯的近红外传感器,以捕获车辆路径内或路径附近、及距车辆更长距离(如200米,600英尺)处的物体的高分辨率图像信息。如此一来,可在车辆行驶时更早地探测和分类物体,从而提高安全性以及提高最大车速。近红外照明灯可将近红外光线投射到相对较窄的视野范围内(如30度锥形角)。

尽管可见光传感器的探测范围相对有限,但其可以提供多种颜色(如红、绿和蓝)物体的高分辨率图像数据,此外,可见光传感器还可提供更广阔的视野(如120度视野范围),探查车辆前方路径。

长波红外传感器(LWIR)从车辆周围环境捕获物体自然产生的热辐射,因而不需依赖照明灯。长波红外传感器的有效探测范围可能会受到限制,被传感器分辨率以及物体探测和分类的分辨率要求所限制。长波红外传感器包括大量组件传感器,可提供宽广的视野范围(如180度视野范围), 探查车辆周围环境,此外,长波红外传感器还可以提供分辨率较低环境中的物体图像。

在有些操作中,可通过调整其他传感方式和图像处理资源的控制参数,可对长波红外传感器探测到的物体(此类物体的探测以低分辨率图像数据为基础)进行分类,从而让车辆计算机视觉资源集中在与探测物体相关的兴趣区域。

苹果公司在专利申请中描述称,与之前的自动驾驶车辆计算机视觉系统相比,该系统有所改进。有些操作可以增加有效探测范围,对车辆路径内或附近的物体进行探测和分类;有些操作可在低光照环境中更准确地对物体进行分类,从而可改善自动驾驶汽车控制系统的安全性,并且提高低光照环境中车辆的最大安全速度。

(作者:余秋云)

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