近日，馬斯克在特斯拉的AI日上大秀肌肉,，人形機(jī)器人,、超級(jí)計(jì)算機(jī) Dojo的亮相，純視覺(jué)路線工作原理的展示,，無(wú)不透露著其技術(shù)信心,。在一眾廠商都選擇激光雷達(dá)方案作為視覺(jué)感知路線時(shí)，特斯拉依然堅(jiān)持純視覺(jué)路線并且旗幟拉得更高往深處走了,。

　　我們知道自動(dòng)駕駛的底層原理是感知,、決策、執(zhí)行三個(gè)步驟的結(jié)合,，感知層運(yùn)用視覺(jué)傳感器獲得周圍路況信息,，通過(guò)車身的設(shè)備端及云端處理數(shù)據(jù)并獲得執(zhí)行命令，使得汽車獲得自動(dòng)駕駛的能力,。三個(gè)基本步驟中感知作為首要步驟，對(duì)后續(xù)的決策和執(zhí)行起著先決作用,。在感知層面上市場(chǎng)中目前有兩種技術(shù)路線：視覺(jué)感知與激光雷達(dá)感知,。

　　激光雷達(dá)派認(rèn)為，攝像頭做主導(dǎo)的視覺(jué)感知精度不夠,，如果自動(dòng)駕駛要發(fā)展到L3級(jí)別以上,，就應(yīng)當(dāng)采用激光雷達(dá)。視覺(jué)感知派認(rèn)為,，攝像頭感知的環(huán)境信息數(shù)據(jù)豐富,，并且可以對(duì)物體進(jìn)行分類后續(xù)方便標(biāo)注，最關(guān)鍵的是成本低廉，這些是激光雷達(dá)做不到的,。

　　無(wú)論是從技術(shù)還是成本角度分析,，兩種方案核心差異在于是否需要激光雷達(dá)的輔助，才有可能實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛,。到底孰優(yōu)孰劣,，兩派爭(zhēng)論不休。那么,，兩種技術(shù)路線究竟誰(shuí)能笑到最后,？

　　激光雷達(dá)vs視覺(jué)感知性能比拼

　　激光雷達(dá)感知技術(shù)是以激光雷達(dá)為主導(dǎo)，毫米波雷達(dá),、超聲波傳感器及攝像頭作為輔助,。激光雷達(dá)感知環(huán)境的工作原理，是通過(guò)激光雷達(dá)發(fā)射激光束,，測(cè)量激光在發(fā)射及收回過(guò)程其中的時(shí)間差,、相位差，來(lái)確定車與物體之間的相對(duì)距離,，實(shí)現(xiàn)環(huán)境實(shí)時(shí)感知及避障功能,。

　　激光雷達(dá)具有較長(zhǎng)的探測(cè)距離與較高的精準(zhǔn)度，抗干擾能力強(qiáng),，可以主動(dòng)檢測(cè)周圍多物體環(huán)境,，獲取周圍環(huán)境點(diǎn)云構(gòu)建3D環(huán)境模型。即使夜間光線不好,，也不會(huì)影響探測(cè)效果,。雖然激光雷達(dá)不怕暗光但是對(duì)于天氣敏感，雨雪,、沙塵,、大霧天氣等影響激光雷達(dá)識(shí)別效果。激光雷達(dá)融合高精地圖方案可有效彌補(bǔ)視覺(jué)方案環(huán)境依賴度高,、算力需求大的缺陷,，其性能優(yōu)勢(shì)使得大多車廠將激光雷達(dá)列為面向L3級(jí)及以上級(jí)別自動(dòng)駕駛不可或缺的感知器件。

　　視覺(jué)感知是以攝像頭為主導(dǎo)的方案,，攝像頭成本相較激光雷達(dá)優(yōu)勢(shì)極大,。攝像頭的價(jià)格在幾十美元左右，而激光雷達(dá)在幾百美元,，是其數(shù)倍,。再者攝像頭技術(shù)逐漸成熟，高分辨率,、高幀率成像技術(shù)使得感知的環(huán)境信息更為豐富,，但攝像頭在黑暗環(huán)境中感知受限,，精度及安全性有所下降。

　　例如特斯拉最為詬病的幽靈剎車故障,，就是在一些隧道和大橋陰影處,，因?yàn)閿z像頭的結(jié)構(gòu)原因，算法將突然出現(xiàn)的陰影當(dāng)做障礙物導(dǎo)致車輛會(huì)突然自動(dòng)減速,，造成安全隱患,。視覺(jué)方案中比較硬件性能，攝像頭功能被秒成渣渣,。得益于軟件算法的加成,，視覺(jué)方案才能依靠強(qiáng)大的算法保證圖像處理、決策執(zhí)行的功能正常進(jìn)行,。

　　與激光雷達(dá)相比,，視覺(jué)感知的弱點(diǎn)較為明顯：攝像頭依賴光線條件，感知方式精度較低,，對(duì)算法,、算力的依賴程度和要求極高，而數(shù)據(jù)的獲取及算法迭代壁壘高,。性能方面激光雷達(dá)明顯勝出,，特斯拉花費(fèi)巨大的成本在算力和算法上，投入不小,，一直頭鐵堅(jiān)持視覺(jué)感知路線,，到底是有哪些角度的考量呢？

　　特斯拉專注純視覺(jué)路線邏輯

　　在馬斯克看來(lái),，“純視覺(jué)感知才是通往真實(shí)世界 AI 的道路”,，而這也是他解決問(wèn)題奉行的底層思路——第一性原理，即回歸事物最基本的條件,，將其拆分成各要素進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,，從而找到實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最優(yōu)路徑。

　　在駕駛車輛的過(guò)程中,，我們是通過(guò)眼睛收集路況信息輔以大腦處理的方式進(jìn)行,，那自動(dòng)駕駛按理說(shuō)也能通過(guò)視覺(jué)感知輔以算法處理的方式進(jìn)行安全駕駛。特斯拉想要做的就是模仿人類視覺(jué)獲取信息的能力來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛,。既然視覺(jué)攝像頭的感知方式精度較低,，那么就依靠特斯拉獨(dú)有的數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)和構(gòu)建算力、算法的能力來(lái)抹平這個(gè)缺陷,。

　　數(shù)據(jù)方面，當(dāng)其他自動(dòng)駕駛廠商還在路測(cè)階段收集數(shù)據(jù),，特斯拉得益于在全球售出數(shù)百萬(wàn)輛有攝像頭的汽車,，已經(jīng)積累了海量真實(shí)路況的數(shù)據(jù),。用于深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練的數(shù)據(jù)讓特斯拉的算法早已建立起壁壘，而這些數(shù)據(jù)樣本的積累速度與算法的效率其他廠商無(wú)法復(fù)制,，只能干瞪眼瞎著急,。

　　算力方面，特斯拉新建立的超級(jí)計(jì)算機(jī) Dojo,，擁有強(qiáng)大的算力,，這個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)就是為特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)立，用來(lái)集中力量訓(xùn)練 Autopilot 在內(nèi)的整個(gè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng),。

　　而在攝像頭的技術(shù)層面,，特斯拉也進(jìn)行了技術(shù)的革新，使用“偽激光雷達(dá)”技術(shù)代替,，對(duì)攝像頭中的像素進(jìn)行深度估計(jì),，類似激光雷達(dá)的點(diǎn)云功能一般形成3D目標(biāo)檢測(cè)，提高了深度估計(jì)的準(zhǔn)確性,，激光雷達(dá)和相機(jī)之間的差距開(kāi)始縮小,。

　　人們駕駛車輛的時(shí)候依賴視覺(jué)，我們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以處理視覺(jué)信息中的距離,、速度等信號(hào),，而特斯拉的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)似乎也可以逐漸做到。特斯拉的視覺(jué)感知路線,，逐漸在縮小與激光雷達(dá)方案的差距,，但是其背后所付出的代價(jià)，讓后來(lái)者們無(wú)法跟隨復(fù)制,，這也為特斯拉建立起強(qiáng)大的壁壘,。純視覺(jué)方案以海量樣本數(shù)據(jù)訓(xùn)練學(xué)習(xí)和先進(jìn)的圖像處理算法算力支撐，注定是一個(gè)少數(shù)攀登者選擇的艱難路線,。

　　特斯拉首席AI科學(xué)家Karpathy在今年CVPR 2021自動(dòng)駕駛研討會(huì)上表示,，基于純視覺(jué)的自動(dòng)駕駛方案在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上更加困難，因?yàn)樗枰窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)僅基于視頻輸入就可以運(yùn)行得非常好,。不過(guò)好處就是“一旦真正讓它工作起來(lái),，它就是一個(gè)通用的視覺(jué)系統(tǒng)，可以部署在地球上的任何地方”,。

　　視覺(jué)感知系統(tǒng)未來(lái)不僅僅是部署在汽車上,，也可以部署在任何需要視覺(jué)系統(tǒng)功能的其他產(chǎn)品上，比如機(jī)器人,、無(wú)人機(jī),、AR/VR等，成為通用的能力,，而這也是特斯拉的未來(lái)考量和野心,。雖然特斯拉設(shè)想的未來(lái)美好,，但是現(xiàn)實(shí)中，現(xiàn)下的視覺(jué)感知方案與激光雷達(dá)方案相比,，還是有差距,。我們?cè)谛侣勚腥匀粫?huì)看到，特斯拉汽車因識(shí)別感知出現(xiàn)問(wèn)題而發(fā)生車禍的安全事故,，目前激光雷達(dá)派在安全方面還是笑著走在前面的,。

　　激光雷達(dá)能笑到最后嗎？

　　兩個(gè)流派誰(shuí)能笑到最后,，也是考量規(guī)模量產(chǎn)與視覺(jué)路線技術(shù)的迭代誰(shuí)的速度更快,，我們可以通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，新注冊(cè)雷達(dá)企業(yè)越來(lái)越多,。數(shù)據(jù)顯示,，目前我國(guó)雷達(dá)相關(guān)企業(yè)共有1.4萬(wàn)家，2020年新注冊(cè)企業(yè)2640家,，同比增長(zhǎng)29.3%,。而上市公司禾賽科技、巨頭華為等發(fā)布的低成本激光雷達(dá)產(chǎn)品,，已經(jīng)準(zhǔn)備量產(chǎn),。

　　供應(yīng)端的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)發(fā)展來(lái)源于需求端的龐大需求，絕大部分從事L3,、L4級(jí)別自動(dòng)駕駛的公司,，包括初創(chuàng)公司和大公司，都采用了激光雷達(dá),，并且大多數(shù)都是購(gòu)買激光雷達(dá)而不是自研的方式,。

　　激光雷達(dá)方案，因?yàn)橛布呔刃阅軒?lái)的安全優(yōu)勢(shì),，暫時(shí)的成本高也能被市場(chǎng)接受,。大部分玩家接受激光雷達(dá)方案，使得需求端大,，其產(chǎn)能也跟著擴(kuò)大,，規(guī)模量產(chǎn)在路上，而未來(lái)的成本也會(huì)因?yàn)橐?guī)模優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步降低,，建立良性循環(huán),。

　　經(jīng)過(guò)超過(guò)10年的發(fā)展，激光雷達(dá)被證明了是實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛的必備傳感器,，特斯拉在這一態(tài)勢(shì)下也在著急研發(fā),，同時(shí)秀肌肉招人。此前，特斯拉與激光雷達(dá)技術(shù)公司Luminar簽訂了一份使用激光雷達(dá)進(jìn)行測(cè)試和開(kāi)發(fā)的合同的消息,，引來(lái)大家伙的猜度,。雖然后來(lái)特斯拉澄清自己會(huì)堅(jiān)持純視覺(jué)路線一條道走到底，但是其使用激光雷達(dá)行為居心難測(cè),。

　　純視覺(jué)路線，攝像頭便宜但安全性堪憂,，與算法,、算力能力掛鉤，特斯拉依賴自有海量數(shù)據(jù)與超級(jí)計(jì)算機(jī),，這種優(yōu)勢(shì)無(wú)人能模仿,。而這也就意味著純視覺(jué)路線要么一騎絕塵，要么平分秋色,，但市場(chǎng)其他企業(yè)無(wú)論結(jié)果如何都無(wú)法跟隨視覺(jué)感知路線,，沒(méi)有兩把刷子參與進(jìn)去，玩的就是心跳了,。

　　兩種視覺(jué)感知路線長(zhǎng)期來(lái)看,，仍會(huì)因?yàn)槌杀九c安全存在爭(zhēng)議，現(xiàn)在激光雷達(dá)規(guī)模發(fā)展速度與特斯拉的純視覺(jué)技術(shù)發(fā)展速度未見(jiàn)分曉,，激光雷達(dá)能不能笑到最后不好說(shuō),。但在現(xiàn)下，與未知的視覺(jué)感知技術(shù)發(fā)展相比,，激光雷達(dá)方案已經(jīng)在規(guī)模量產(chǎn)的路上,，其美好態(tài)勢(shì)的發(fā)展讓這個(gè)派別有底氣去笑著迎接未來(lái)。