智能驾驶汽车视觉感知系统专题分析

无人驾驶之眼ConfidentialandProtectedbyCopyrightLaws本产品保密并受到版权法保护智能驾驶汽车视觉感知系统专题分析20162016/12/282实时分析驱动用户资产成长前言研究背景2016年人工智能和深度学习等技术受到全球各行各业高度重视，汽车产业作为全球支柱型产业，经历了上百年的发展，在新技术的东风下，将人工智能、深度学习等技术与汽车产业相结合，使汽车更加智能化成为行业发展的一大方向。ADAS高级辅助驾驶系统是汽车智能化进程中的关键技术，而视觉感知系统是ADAS的一个重要组成部分。目前全球ADAS视觉感知系统通常有三大方案：一是借助激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等硬件产品实现周边障碍物感知、测距等功能；二是利用“摄像头+算法”的方式对图像进行识别和处理，从而判断周边路况信息；三是将雷达与摄像头搭配混合使用的方案。近年来激光雷达市场和ADAS视觉算法市场得到行业内高度重视，众多初创企业纷纷成立，并且受到资本市场的追捧，推动了视觉感知技术的快速发展，也为智能驾驶汽车的快速发展奠定了基础。研究定义智能驾驶汽车视觉感知系统：通过硬件传感感知设备，实现周边路况、障碍物、车道线等物体的检测，并通过算法或建模等方式来完成信息的处理和分析，以实现对路况信息的识别，帮助智能驾驶汽车有效开展后续的决策和执行工作。研究范畴研究对象：智能驾驶汽车传感感知行业。本报告涉及的关键字：智能汽车、智能驾驶、ADAS、视觉算法、激光雷达等。本报告的国家和区域主要包括：全球及中国。CONTENTS目录2016/12/283实时分析驱动用户资产成长智能驾驶汽车视觉感知行业发展背景智能驾驶汽车视觉感知行业现状分析智能驾驶汽车视觉感知行业厂商分析智能驾驶汽车视觉感知行业趋势分析010203042016/12/284实时分析驱动用户资产成长PART1智能驾驶汽车视觉感知行业发展背景2016/12/285实时分析驱动用户资产成长人工智能发展普及，智能驾驶汽车是人工智能发展的重要应用领域之一人工智能交通领域安防电商零售教育医疗健康个人助理金融智能驾驶汽车、公共交通快递用车、工业应用智能投顾、智能客服安防监控、金融监管机器监控安保机器人智能测评个性化辅导儿童陪伴医疗健康的监测诊断智能医疗设备智能手机上的语音助理家庭管家和陪护机器人语音输入仓储物流智能导购和客服2016/12/286实时分析驱动用户资产成长深度学习是人工智能的实现方法，机器视觉是深度学习的技术应用基础应用技术：语音识别、自然语言处理、计算机视觉、预测、计划和安排关键硬件：传感器、CPU、GPU和NPU等关键硬件算法模型：深度学习、路径规划、空间搜索数学、统计学、物理学等基础知识、定理、模型产品：智慧交通、智慧家电、智慧工业知识结构层基础支撑层技术应用层方案集成层人工智能基础架构2016/12/287实时分析驱动用户资产成长ADAS视觉应用于智能驾驶汽车能够有效降低硬件成本智能化感知智能化决策智能化执行智能化人工智能计算机视觉ADAS视觉算法ADAS感知系统ADAS决策系统ADAS控制系统ADAS高级辅助驾驶系统ADAS高级辅助驾驶系统是汽车智能化进程中的关键技术，而视觉感知系统是ADAS的一个重要组成部分。目前全球ADAS视觉感知系统通常有三大方案：一是借助激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等硬件产品实现周边障碍物感知、测距等功能；二是利用“摄像头+算法”的方式对图像进行识别和处理，从而判断周边路况信息；三是将雷达与摄像头搭配混合使用的方案。Analysys易观分析认为，激光雷达具有精度高、稳定性好的特点，但成本较为高昂，引入人工智能技术，利用“摄像头+视觉算法”的技术，能够有效降低硬件成本，让无人驾驶更快成为可能。2016/12/288实时分析驱动用户资产成长智能驾驶汽车ADAS智能辅助驾驶三大系统感知识别决策执行执行设备红外夜视仪芯片基础传感器ADAS算法雷达2016/12/289实时分析驱动用户资产成长视觉感知系统是ADAS系统的重要组成部分激光雷达毫米波雷达单目/双目摄像头超声波雷达芯片ADAS高级辅助驾驶系统的感知识别功能：1.车道偏离预警LDW2.车辆检测VD3.前方碰撞预警FCW4.行人检测预警PCW5.交通标志检测TSR6.车距检测及警告HMW7.溜车提醒8.前车启动提醒9.特殊障碍物预警10.……2016/12/2810实时分析驱动用户资产成长PART2智能驾驶汽车视觉感知行业现状分析2016/12/2811实时分析驱动用户资产成长不同等级智能驾驶汽车传感感知设备配备情况无人驾驶自动驾驶高级辅助驾驶初级辅助驾驶所有场景下的无人驾驶特定场景下的无人驾驶多个辅助驾驶功能组合单个辅助驾驶功能视觉系统配置需求64线激光雷达毫米波雷达超声波雷达摄像头激光雷达/毫米波雷达超声波雷达摄像头毫米波雷达/超声波雷达/摄像头毫米波雷达/超声波雷达/摄像头2016/12/2812实时分析驱动用户资产成长智能驾驶汽车视觉传感设备主要分雷达和摄像头两大类摄像头雷达激光雷达方案一方案二单目摄像头毫米波雷达超声波雷达双目摄像头环视（多目）2016/12/2813实时分析驱动用户资产成长视觉感知传感设备优劣势对比摄像头激光雷达毫米波雷达超声波雷达优势劣势•成本较低•探测距离远•分辨率高•误报率低•温度适应性强•夜间适应性强•天气影响低•成本低•夜间适应性强•探测角度较宽•成本较低•探测距离中等•分辨率高•误报率一般•温度适应性强•物体识别率高•易安装•探测距离较远•探测角度宽•分辨率较高•温度适应性强•夜间适应性强•误报率较低•天气影响较大•成本高昂•物体识别率差•体积较大•探测角度窄•物体识别率差•探测距离近•分辨率低•误报率高•温度适应性差•天气影响大•物体识别率差•探测角度较窄•误报率一般•夜间适应性差•天气影响大2016/12/2814实时分析驱动用户资产成长ADAS视觉算法方案势对比双目ADAS单目ADAS环视ADAS原理劣势优势先通过图像匹配进行目标识别（各种车型、行人、物体等），再通过目标在图像中的大小去估算目标距离。直接通过对两幅图像视差的计算，直接对前方景物（图像所拍摄到的范围）进行距离测量。单目和双目组合的多种传感器的融合方案，为车主提供更多方向的信息和预警。•成本低•系统结构简单，计算量小•投射距离更远•无法识别车辆悬空部分•夜视效果较差•需要建立并持续维护样本数据库•精度较单目高•无需维护样本数据库•没有识别率的限制•计算量非常大•消耗资源较多•配准效果实现较难•更多方向的信息和预警•预警准确率更高•监控角度更加全面•成本最高•技术水平仍旧较低•目前GPU较难满足较多摄像头的数据处理2016/12/2815实时分析驱动用户资产成长2016年智能驾驶汽车视觉感知行业重点事件盘点1月，腾讯发布ADAS产品“神眼”。7月，本田联手软银开发人工智能驾驶辅助系统.。8月，图森互联与北方奔驰、北理工研发自动驾驶。2016.12月，吉利联合爱立信打造自动驾驶汽车。1月，四维图新与东软在地图和车联网等方面展开合作，为无人驾驶服务。5月，先锋中国与清研微视合作“困意检测单元”。7月，宝马将联手英特尔、Mobileye共同开发无人驾驶汽车。6月，法雷奥和LeddarTech合作研发固态激光雷达。10月，千寻位置、锣卜科技、北京智行者三方合作发布中国首辆量产自动驾驶电动车。9月，政府发布《推进“互联网+”便捷交通促进智能交通发展的实施方案》。12月，科技部牵头的“电动汽车智能辅助驾驶技术研发及产业化”科研项目召开第二阶段会议。10月，英特尔、东软与一汽红旗三方合作，智能驾驶舱平台将于2018年装车。2016.122016.52016.92016/12/2816实时分析驱动用户资产成长中国ADAS视觉算法行业投融资分析©Analysys易观天使轮Pre-A轮A轮B轮其他2015-2016年中国ADAS视算法行业融投融资轮次分布数据来源：对企业公开信息进行收集整理，根据易观模型进行统计分析。Analysys易观分析认为，ADAS视觉算法行业尚处于起步阶段，受到无人驾驶市场的快速升温，ADAS视觉算法行业也受到了资本市场重视，众多初创企业纷纷成立，并完成了天使轮融资。与此同时，中国ADAS视觉算法行业中单目ADAS和双目ADAS行业受到资本市场的重视程度较为接近，巨大的发展空间催生出了更加细分的新兴市场的快速发展。©Analysys易观单目双目环视其他2015-2016年中国ADAS视觉算法行业投融资领域分布数据来源：对企业公开信息进行收集整理，根据易观模型进行统计分析。2016/12/2817实时分析驱动用户资产成长中国ADAS视觉算法行业投融资概览2015-2016年中国ADAS视觉算法行业融资TOP102016.9智眸科技A轮数千万美元地平线A+轮数千万美元2016.72016.4地平线A轮数千万美元2016.1图森科技A轮5000万元人民币2015.10纵目科技A轮4000万元人民币双髻鲨Pre-A轮3000万元人民币2015.62015.7前向启创A轮2900万元人民币2015.11深圳灵动飞扬入股2578.48万元人民币2015.6苏州智华汽车战略投资2000万元人民币2016.1英倍汽车智能Pre-A轮1500万元人民币近年来，智能驾驶的技术研究受到汽车产业各环节参与者的重视，ADAS高级辅助驾驶系统的发展开始受到行业重视。与此同时，受益于人工智能技术的快速发展和推动，将人工智能与智能驾驶汽车相结合，产生了诸多的新兴应用领域，其中ADAS视觉算法行业在国内受到资本市场的热捧。2016/12/2818实时分析驱动用户资产成长PART3智能驾驶汽车视觉感知行业厂商分析2016/12/2819实时分析驱动用户资产成长国际重点激光雷达厂商介绍Velodyne是老牌激光雷达生产商，2016年8月完成百度和福特领投的1.5亿美元融资，其产品有16线、32线、64线三种多线3D激光雷达。ibeo是无人驾驶激光雷达供应商，其产品一般为4线或8线，用于检测前方车辆、行人、地线、马路肩、路栏等物体。Quanergy是固态激光雷达厂商，产品仍在实验室研发阶段，截至2016年11月，已完成近2亿美元的融资。2016/12/2820实时分析驱动用户资产成长2016年中国激光雷达产品研发信息一览2016年4月2016年10月2016年5月•北科天绘推出16线360度导航LiDAR——R-Fans。•R-Fans为是16线产品，俯仰视场为30度，测量距离1-100米，扫描帧频≥15Hz，激光点频300kHz，扫描仪总重800克，同时接口包括CAN、USB/Ethernet。2016年11月•速腾聚创10月初推出16线混合固态激光雷达RS-LiDAR：测距100米，精度达到了2cm，垂直30度（±15度），实时出点数32万点每秒。•10月28日，禾赛科技首次推出16线和32线两款混合固态激光雷达：水平视场角360°，垂直视场角30°，可实现150米探测距离。•截至2016年11月，镭神智能已研发多款激光雷达，可服务多个领域。在无人驾驶方面，镭神智能将提供中远距离脉冲测距激光雷达系统，测距200米，可抗强光。•2014年，思岚科技正式研发第一代激光雷达RPLIDARA1。•2016年4月，思岚科技正式发布激光雷达产品RPLIDARA2：实现每秒10圈360度环境的扫描。2016/12/2821实时分析驱动用户资产成长传统企业和初创企业关注激光雷达市场初创企业传统企业激光雷达劣势•量产能力较为欠缺•企业发展面临资金压力优势•具备稳定的生产线•具备成熟的盈利模式•具有稳定的研发团队和一定的技术积累•产品梯度迭代，风控能力强劣势•决策反映机制较慢，容易错失市场机会优势•具有一定的灵活性，对市场机会反映灵敏•研发效率