和中科慧眼双目ADAS工程样机玩耍的2小时

上周六，车云菌在北京实车体验了中科慧眼双目后装ADAS的工程样机。为了照顾白天和夜晚不同环境条件，体验时段选在了下午3点至4点晚上6点至7点，地点位于东四环附近，有空旷园区，也有车流密集的环路。

样机构成：双目相机+后视镜+APP

先给大家看一下整套硬件。据介绍，目前产品正在同步小批量量产，11月公布价格。

整套工程样机硬件

一个双目相机，一个后视镜（带行车记录仪镜头），两个硬件靠数据线连接。ADAS功能方面，双目相机采集图像数据后传输到后视镜的计算单元处理，分析决策后决定是否报警。整个过程中后视镜会和汽车OBD接口交换里程信息、车速等信息。

推出正式产品时，用户手机可以与后视镜通过WIFI连接，然后用一个APP来设置报警灵敏度，预警方式等参数，APP里提供的功能都比较基础实用。

上车后，中科慧眼的工程师示范了整套产品的安装和调整过程。

双目相机水平摆正后，可以黏贴固定在后视镜背面的前挡玻璃上。后视镜用橡胶扣绑定在汽车原后视镜位置。样机与OBD接口通过数据线连接。参照手机APP中的校准功能，调节相机上的拨杆，让当前拍摄图像中的地平线与手机中的参考红线重合，便完成安装。

据估计，安装过程大约耗时5-10分钟，步骤较为简单。据工程师介绍，产品将双目标定的过程放到了工厂中进行，采用流水线作业，平均一台标定时长约3-5分钟。此外在产品使用过程中，自检算法每隔几个小时运算一次，检查是否因为行车导致左右摄像头相对位置发生变化，若有，则调用自标定算法自动进行修正。  

样机体验：两小时，近10个场景

车云菌在有限时间里测试了近10个场景，包括白天夜晚正常行驶、阳光直射、打开雨刮器、障碍物全部或部分进入视线、电动三轮车、自行车、行人、进出口处的抬杆、锥形桶等障碍物的前向碰撞表现。进入视频前做一些简单介绍：

FCW（前向碰撞预警）功能触发车速15km/h，如果碰撞时间较短存在风险，会有一声“滴”音提示，如果与障碍物离的很近、碰撞时间很短非常危险，会发出急促连续的“滴滴滴滴”声。LDW（车道偏离预警）功能的触发车速是50km/h，发生车道线偏离时会用“叮铃叮铃”的声音向司机发出警告。

视频链接： http://v.qq.com/x/page/y0342oj0zxc.html?start=18

FCW测试中，报警策略和用户体验有直接关联。中科慧眼算法上根据碰撞时间设定阈值来决定是否报警。目前样机使用了TTC（Time to Collision）算法来对碰撞时间进行预估，计算方法是将两车距离除以相对速度。据中科慧眼CEO姜安介绍，报警时间既要考虑及时提醒，也要兼顾用户体验。目前量产产品的报警策略还在持续优化，考虑多种算法实现，最后用在线更新的方式更新到产品中。

另外，车云菌关心了一下前向同一辆车连续报警的情况。工程师向我们解释，对于前方已经有过一次报警的车，如果碰撞时间始终处在危险阈值内，产品会二次告警，不过软件上设置了两次报警5秒的时间间隔，防止一直鸣响让用户觉得体验不佳。体验中因为长时间近距离跟车比较危险，因此我们没有测试这个功能。

LDW测试中，现场工程师向我们提到了一点，现在OBD没有办法取到拨杆信号，破线会加大安装难度并且有安全隐患，所以产品逻辑设定为车轮长时间多次压线时，给出车道偏离报警。中科慧眼也考虑过加装重力传感器的方式，但是感觉判断并不准确。

总体感受上，在车云菌在白天和夜晚各进行了1小时的体验，有碰撞危险和压线情况下，产品都给出了警报，没有出现漏报和误报。

双目原理和单目不同，是两个镜头从不同的位置对前方拍照，通过算法匹配两幅图得到视差图，再根据视差得到视野内所有点的深度信息。在测试过程中，手机端APP会实时显示了根据这些距离信息绘制的深度图（这部分功能主要用于测试展示，不会出现在正式产品中）。

距离本车近的物体会显示红色，最远的显示深蓝色，由远及近按照红黄蓝三个色彩过渡。姜安向我们介绍，深度图可以直观反映测距效果，可以从是否和原图一致、色彩过渡是否平滑、深度图信息否稠密三个方面来观察。

从中科慧眼现场展示的深度图来看，整体过渡比较平滑，噪声点较少。最近物体的信息较为详尽，其余物体的信息有完善空间。在一些易反光的玻璃材质部分，由于没有纹理信息，会出现信息空洞。中科慧眼相关人员表示，这部分噪点算法会进行过滤，对最后功能表现上没有影响。

样机拆解：相机技术与核心计算单元

双目ADAS产品的工作流程可以简单分为几个步骤：图像采集-预处理-分析-后处理-决策-交互。算法进行图像分析的前提，是获得两张高质量的照片。除了直观的功能体验外，中科慧眼联合创始人朱海涛向车云菌介绍了双目相机的核心技术。

双目摄像机内部的结构件

双目ADAS中，为保证左右摄像头成像的一致性，从而得到优质的深度图，两颗镜头要使用相同的曝光策略，使两颗摄像头在同一时刻曝光相同时长（误差微秒程度）。对这部分而言，摄像头Sensor调教算法是核心。朱海涛向车云菌解释，类似手机提供拍照功能，每个厂家选择的器件都来自同一个供应商，但最终获得的拍摄效果不同，差异主要在调教算法。

算法做的事，就像一个摄影老手在拍摄调整参数，考虑行车环境更改曝光、光圈、增益，然后按下快门。据介绍，目前中科慧眼已经把顺光、逆光、强光、阴天、白天、晚上等不同成像环境下摄像头的调教算法磨合，迭代多轮后固化下来。

在前端获得照片的基础上，后续算法才能发挥效力。

目前第一代产品的芯片使用了英伟达TK1，该芯片含有CUDA GPU和ARM CPU。前者负责双目的深度计算，后者主要用于障碍物检测和车道线检测等，两者分摊了资源消耗。

车云菌注意到，目前中科慧眼还是采用的摄像头与后视镜的分体式方案。对此中科慧眼方面表示，这样设计一方面是因为目前C端用户对ADAS产品还不了解，可以用后视镜帮助带动市场教育，另一方面是考虑一体式功耗较高，加装散热部件会增加产品体积。

姜安表示，目前公司正在同步研发第二代产品，届时将采用FPGA（图像处理）+ARM（预处理、后处理、决策）的芯片组合，并改版至一体式方案。与此同时，采集的图像分辨率会达到1280*960，帧率达到30fps，探测距离也会增加到100m，同时降低成本和功耗。

车云小结

白天和夜晚各1小时的体验里，没有出现漏报和误报。受限于测试时间和环境条件，本次测试是短暂体验，雨雪雾霾天等场景并没有覆盖，测试区域也局限在东四环。另外，研发人员还在对软件、算法持续迭代优化，最终表现可以期待下11月量产产品亮相。

原文链接： http://www.cheyun.com/content/13346

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