車載汽車安全系統(tǒng)通過檢測駕駛員盲區(qū)中是否存在相鄰車輛，并警告駕駛員可能發(fā)生的事故來防止發(fā)生車禍,。駕駛員可以使用此信息來安全地變道,。在本文中，我們將討論盲區(qū)檢測技術(shù),。

　　圖 1：盲區(qū)

　　技術(shù)對(duì)比

　　轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)監(jiān)控車輛附近駕駛員難以看到或無法看到的區(qū)域,，并在必要時(shí)做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。大多數(shù)轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)都會(huì)使用攝像頭,、雷達(dá)或超聲波,。

• 攝像頭：具有攝像頭的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)通過數(shù)碼攝像頭來跟蹤車輛周圍的關(guān)鍵區(qū)域。駕駛員可以通過駕駛室內(nèi)的監(jiān)視器查看圖像,。這些系統(tǒng)通過算法來對(duì)騎車人,、行人和其他物體進(jìn)行分類。然而,，這種分類需要進(jìn)行大量的計(jì)算,。攝像頭系統(tǒng)的一個(gè)主要缺點(diǎn)是，在惡劣天氣和異常照明條件下,，其功能會(huì)受到影響,。

• 超聲波：使用超聲波的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)非常適合確定與物體的距離。該技術(shù)會(huì)測量系統(tǒng)發(fā)出聲波經(jīng)反射后的返回時(shí)間,。然而,，超聲波轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)無法確定方向或速度,，也無法準(zhǔn)確地對(duì)檢測到的物體進(jìn)行分類。超聲波傳感器在夜間的工作效率很高,，但與攝像頭一樣,，容易受到雨、雪和污垢的干擾,。

• 雷達(dá)：雷達(dá)轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)可以監(jiān)測車輛側(cè)面或后方區(qū)域中的物體,。與超聲波系統(tǒng)一樣，雷達(dá)系統(tǒng)所發(fā)出的信號(hào)會(huì)被其監(jiān)測范圍內(nèi)的物體反射回來,。此外,，他們還可以利用所謂的多普勒效應(yīng)。因此,，雷達(dá)可以準(zhǔn)確測量距離和速度,。與攝像頭和超聲波系統(tǒng)不同，雷達(dá)技術(shù)不受天氣和照明條件等環(huán)境因素的影響,。當(dāng)通過算法增強(qiáng)時(shí),，這些系統(tǒng)可以對(duì)檢測到的物體進(jìn)行分類。

　　因此,，這三種技術(shù)在性能方面有所不同,。攝像頭系統(tǒng)在物體分類和分辨率方面更勝一籌。更高的分辨率可以創(chuàng)建畫質(zhì)非凡的清晰圖像,。雷達(dá)系統(tǒng)在測距和測速時(shí)具有明顯優(yōu)勢,，并且與攝像頭系統(tǒng)和超聲波系統(tǒng)相比，更能適應(yīng)各種環(huán)境條件,。

　　表1：對(duì)比圖表

　　開發(fā)基于雷達(dá)和攝像頭的智能汽車盲區(qū)檢測系統(tǒng)

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過結(jié)合雷達(dá)和攝像頭的數(shù)據(jù)來檢測物體,。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基于RetinaNet ，同時(shí)使用VGG骨干網(wǎng),，可輸出邊界框坐標(biāo)的二維回歸結(jié)果和分類分?jǐn)?shù),。術(shù)語“骨干網(wǎng)”是指將輸入數(shù)據(jù)合成為特定特征表示的特征提取網(wǎng)絡(luò)。VGG在圖像分類和物體檢測方面非常有效,。

　　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可在焦點(diǎn)損失的情況下進(jìn)行訓(xùn)練,，基線方法會(huì)在第一個(gè)卷積層期間使用VGG特征提取器。經(jīng)過專門設(shè)計(jì),，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以自行學(xué)習(xí)雷達(dá)和攝像頭數(shù)據(jù)融合的最佳深度水平,。圖2顯示了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高級(jí)結(jié)構(gòu)。

　　圖2：雷達(dá)和攝像頭的結(jié)構(gòu)

　　準(zhǔn)備數(shù)據(jù)集和訓(xùn)練

　　本節(jié)介紹數(shù)據(jù)集的預(yù)處理和訓(xùn)練

　　雷達(dá)和nuScenes數(shù)據(jù)集預(yù)處理

　　雷達(dá)傳感器分析方位角和雷達(dá)截面（RCS）等數(shù)據(jù),，以輸出具有相關(guān)特性的二維點(diǎn)云,。數(shù)據(jù)從二維地平面轉(zhuǎn)換為垂直圖像平面，并作為像素值存儲(chǔ)在增強(qiáng)圖像中。輸入攝像頭圖像具有三個(gè)通道（紅,、綠,、藍(lán)），可與雷達(dá)通道相結(jié)合,，構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào),。來自三個(gè)雷達(dá)的點(diǎn)云被連接起來，并用作投影雷達(dá)輸入,。不同數(shù)據(jù)集的攝像頭視場（FOV）也不盡相同，使用校準(zhǔn)方法來將世界坐標(biāo)映射到圖像坐標(biāo)中,。由于雷達(dá)需要提供有關(guān)探測高度的信息,，因此融合數(shù)據(jù)的難度就更大了。假設(shè)檢測從地平面開始,，并垂直擴(kuò)展以考慮物體的高度,。檢測汽車、卡車,、摩托車,、自行車和行人等交通對(duì)象，并假設(shè)高度延伸為3米,，然后將攝像頭像素與雷達(dá)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián),。雷達(dá)數(shù)據(jù)被映射到像素寬度為1的圖像平面中。

　　表2顯示了nuScenes數(shù)據(jù)集 被精簡為用于檢測評(píng)估的23個(gè)原始對(duì)象類,。地面實(shí)況過濾器可能會(huì),，也可能不會(huì)被用于評(píng)估nuScenes結(jié)果。

　　訓(xùn)練

　　將nuScenes的原始數(shù)據(jù)拆分為60:20:20,，以平衡訓(xùn)練集,、驗(yàn)證集和測試集中的白天、雨天和夜晚場景的數(shù)量,。NuScenes圖像的輸入尺寸為360 x 640像素,。平均精度可以根據(jù)數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)的對(duì)象類加權(quán)計(jì)算得出。Imagenet數(shù)據(jù)集 用于預(yù)訓(xùn)練VGG 特征提取器的權(quán)重,。在預(yù)處理過程中,，攝像頭圖像通道進(jìn)行了縮放，但雷達(dá)通道未進(jìn)行縮放,。數(shù)據(jù)擴(kuò)增是為了增加數(shù)量相對(duì)較少的已標(biāo)記數(shù)據(jù),。

　　表2：nuScene數(shù)據(jù)集各類對(duì)象

　　e絡(luò)盟與許多不同的供應(yīng)商合作，提供各種工業(yè)傳感器 和傳感器連接器 ,、組件,、產(chǎn)品和解決方案組合，例如雷達(dá)、攝像頭和超聲波傳感器,。e絡(luò)盟可為設(shè)計(jì)執(zhí)行,、開發(fā)和項(xiàng)目提供支持。

　　結(jié)語

　　盲區(qū)安全輔助系統(tǒng)可在駕駛過程中提醒駕駛員注意盲區(qū)中的各種潛在危險(xiǎn),。該技術(shù)可降低事故風(fēng)險(xiǎn),，有助于提高駕駛者安全。該系統(tǒng)使用攝像頭,、超聲波或雷達(dá)傳感器來檢測駕駛員盲區(qū)內(nèi)的障礙物或其他車輛,。報(bào)警信號(hào)會(huì)立即以獨(dú)特的聲音或燈光通知駕駛員。這三種技術(shù)各有優(yōu)勢,。攝像頭系統(tǒng)在物體分類和分辨率方面更勝一籌,。在這三種技術(shù)中，雷達(dá)系統(tǒng)在測距和測速時(shí)具有明顯優(yōu)勢,，并且與攝像頭系統(tǒng)和超聲波系統(tǒng)相比,，更能適應(yīng)各種環(huán)境條件。

更多精彩內(nèi)容歡迎點(diǎn)擊==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<