地平线三度出征CES，首推众包高精地图及激光雷达感知方案

亿欧汽车1月9日消息， 地平线 携自家最新嵌入式 人工智能 产品成果来到了2019 CES现场。据了解，除了荣获本届CES创新奖的Matrix 自动驾驶 计算平台（下文简称Matrix）之外， 该公司还首次同步展出了基于该平台的两款最新自动驾驶解决方案——地平线NavNet众包 高精地图 采集与定位方案（下文简称NavNet），以及地平线 激光雷达 感知方案。 同时亮相的，还有面向AIoT技术将广泛应用的智慧城市与智慧零售场景的地平线XForce边缘AI计算平台（下文简称XForce），以及基于该平台的数款解决方案。

事实上，早在2018年4月的北京车展上，地平线便对外发布了基于征程2.0处理器架构的高级别自动驾驶计算平台Matrix1.0版本。据亿欧汽车了解，Matrix1.0是面向L3/L4的自动驾驶解决方案。彼时地平线透露，参展的Matrix1.0平台仍基于 英特尔 FPGA/BPU芯片，其内置架构后续将会全面变为征程芯片。当时公司新一代自动驾驶处理器——征程2.0正在研发中，基于地平线BPU处理器架构及算法，Matrix平台甚至可以进行Google识别。

而相比此前获奖版本，如今CES上展出的Matrix在性能上又有了进一步提升。 该平台基于地平线BPU2.0处理器架构（伯努利架构），能够为L3和L4级别的自动驾驶提供高性能的感知系统，目前已向世界各大自动驾驶厂商批量供货。

而正是为了支撑产品的大规模商业化应用，Matrix利用地平线AI加速IP使其嵌入式AI计算性能达到最大化，可以支持激光雷达、毫米波雷达的接入和多传感器融合。毕竟公司创始人兼CEO余凯曾明确对亿欧汽车表示，传感器融合将是未来自动驾驶硬件的整体趋势：“仅凭激光传感器，无法分辨障碍物究竟是人还是动物。”以视觉感知能力为例，该平台能够基于稀疏化和定点化神经网络实现8类不同类型物体的目标检测和多达25类像素级语义分割，同时结合有助于预测和深度估计的三维车辆检测，以快速响应高度遮挡等复杂场景的挑战。

在充分保证性能的前提下，地平线将Matrix芯片功耗降低至31W，且无需水冷系统。得益于此，该平台也在Cityscapes评测中获得了相当优异的成绩。 以Matrix的边缘计算能力为基础，公司同步开发出了NavNet众包高精地图采集与定位方案，以及地平线激光雷达感知方案。

具体而言，前者将点云建图过程全部放在边缘进行，输出建立好的局部三维地图，来与已有高精地图进行匹配获取定位，同时可在无地图区域进行自动建图。当前，地平线NavNet针对众包场景，利用深度学习和SLAM技术进行道路场景的语义三维重建，支持16大类地图元素的重建、识别、矢量化。在仅使用单目摄像头的情况下，该方案也能够实现重建结果与全局地图的匹配定位和众包建图，并根据实时重建的局部地图与云端高精地图进行关联优化，持续提升高精地图的质量。

地平线Matrix激光雷达感知方案则采用全卷积深度神经网络对栅格化后的点云特征，进行车辆，行人等障碍物的实时检测。除上述两项全新方案外，同样基于Matrix平台的地平线Matrix前向视觉感知方案、地平线360度视觉感知方案, 以及基于地平线征程处理器的地平线红外热成像避障方案等也在本次CES上展出。

按官方说法，地平线系统均具备高性能，低时延，低功耗的特点，开发者也可以依托公司自主研发的工具链，基于Matrix平台部署神经网络模型，实现开发、验证、优化和部署。为了更加直观地展示产品性能，几套方案均在CES现场搭载进实车，向试乘观众现场展示NavNet仅通过单目摄像头视觉感知即可在车端实现的地图采集与实时建图能力，以及激光雷达感知方案的多线360度激光雷达点云3D检测能力。

与Matirx相同， XForce平台也采取软硬件一体的产品路径，在满足自动驾驶与AIoT边缘计算应用级需求的同时，衍生出多个基于这两款平台的应用级解决方案 ，赋能智能驾驶、智慧城市、智慧零售等场景。2018年10月，地平线正式发布XForce边缘AI计算平台，内置深度学习感知算法以及相应的model zoo。在本届CES上，公司进一步展出了基于XForce计算平台的密集人群时空结构化方案、跨镜多目标轨迹动线方案以及安防视频结构化方案等多个嵌入式人工智能解决方案。

面对不同的边缘计算需求，地平线推出了面向服务器市场的XForce_P(Professional)和面向PC形态市场的XForce_E(Express)两款结构化FPGA边缘计算平台产品，用以应对包括智慧城市场景中的人脸和人体抓拍识别、人体行为分析、视频结构化，智慧商业中的客流统计、自动建档、人员动线、场景热力图、顾客行为分析等各种场景。

所谓“嵌入式人工智能处理器”、“软硬一体的计算平台”，基本已经成为了地平线算法开发的标签。全球人工智能领域的技术趋势瞬息万变，自家技术路线的成就还得看有多少客户愿意买单。在智慧城市、智慧零售、安防等行业之外，亿欧汽车最关注的还是智能驾驶领域。据悉， 地平线已与全球四大Tier 1及多家OEM厂商达成合作关系，也拥有奥迪、博世、长安、比亚迪、上汽等几位生态合作伙伴。

然而单从芯片架构来看，这家2015年成立的初创企业似乎始终坚持FPGA路线。当下FPGA确实是行业公认更加灵活的主流量产路线，但近年来业内也不断出现一种更新的架构观点：由于本身不算低的功耗及成本问题，FPGA或GPU+FPGA异构只是整个市场在2017年之前的“权宜之计”，未来主要方案将是根据不同场景选择不同平台设计的NPU产品，与比较通用的CPU并行计算，才能将成本、性能及功耗实现最佳平衡。

相比之下，地平线选择的技术方向看起来与英特尔一脉相承。虽然不知道在这位老牌巨头的加持下，地平线未来技术方向是否会有所转变。但对于这家连续三年出征CES并高举“中国芯”旗号的年轻企业，我们仍然期待其继续深耕边缘计算，并将算法集成在高性能、低功耗、低成本的嵌入式人工智能处理器及软硬一体平台上。

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