據(jù)外媒報(bào)道，加州大學(xué)圣地亞哥分校（University of California San Diego）的電氣工程師開發(fā)了一種方法提高現(xiàn)有雷達(dá)傳感器的成像能力，可以使其準(zhǔn)確預(yù)測(cè)場(chǎng)景中物體的形狀和大小。新系統(tǒng)在夜間和大霧天氣測(cè)試時(shí)表現(xiàn)良好。

（圖片來源：加州大學(xué)圣地亞哥分校）

惡劣的天氣會(huì)給自動(dòng)駕駛汽車帶來挑戰(zhàn)。自動(dòng)駕駛汽車依靠像激光雷達(dá)和雷達(dá)等技術(shù)來觀察周圍環(huán)境，并進(jìn)行導(dǎo)航，但每種技術(shù)都有其缺點(diǎn)。在晴朗的天氣條件下，激光雷達(dá)可以繪制高分辨率3D圖像，但在霧、塵、雨或雪等環(huán)境中卻無法看清周圍環(huán)境。而雷達(dá)雖然不受天氣影響，但卻只能捕捉部分道路圖像。

加州大學(xué)圣地亞哥分校教授Dinesh Bharadia解釋道，“這是一種類似激光雷達(dá)的雷達(dá)，能以較低的成本，使自動(dòng)駕駛汽車在惡劣天氣條件下也能感知周圍環(huán)境。我們的技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)和雷達(dá)的融合，無需使用昂貴的激光雷達(dá)?！?/p>

該系統(tǒng)由裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上的兩個(gè)雷達(dá)傳感器組成，其平均間距為普通汽車的寬度（1.5米）。相較于單一的雷達(dá)傳感器，以此種方式布置兩個(gè)雷達(dá)傳感器能使系統(tǒng)看到更多的空間和細(xì)節(jié)。在晴朗的晝夜進(jìn)行測(cè)試駕駛時(shí)，在確定移動(dòng)車輛的輪廓方面，該系統(tǒng)的性能與激光雷達(dá)傳感器相當(dāng)。而且在模擬大霧天氣的試驗(yàn)中，其性能也沒有變化。該團(tuán)隊(duì)使用煙霧器，使另一輛汽車隱藏起來，該系統(tǒng)仍能精確地預(yù)測(cè)該車輛的3D幾何形狀，而激光雷達(dá)傳感器卻沒有通過測(cè)試。

雷達(dá)成像質(zhì)量較差的原因在于，當(dāng)無線電波從物體上反射時(shí)，只有一小部分信號(hào)會(huì)反射回傳感器，因此，車輛、行人和其他物體以稀疏的點(diǎn)集形式出現(xiàn)。加州大學(xué)圣地亞哥分校計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程博士Kshitiz Bansal表示，“這就是使用單一雷達(dá)進(jìn)行成像所面臨的問題。由于單個(gè)雷達(dá)只接收到幾個(gè)點(diǎn)來代表場(chǎng)景，因此感知能力較差，就需要采用多雷達(dá)裝置，通過增加反射點(diǎn)的數(shù)量來提升感知能力。”研究小組發(fā)現(xiàn)，將兩個(gè)雷達(dá)傳感器間隔1.5米裝置在汽車引擎蓋上是最優(yōu)方案。Bansal稱，“以此種方式安裝兩個(gè)雷達(dá)可以創(chuàng)建高分辨率區(qū)域，從而提高物體檢測(cè)性能。”

此外，該系統(tǒng)還克服了雷達(dá)的另一個(gè)缺點(diǎn)：噪點(diǎn)。在雷達(dá)圖像中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不屬于任何物體的隨機(jī)點(diǎn)，傳感器會(huì)接收到這些回波信號(hào)，即不是直接來自被探測(cè)物體的無線電波反射信號(hào)。Bharadia指出，更多的雷達(dá)意味著更多的噪點(diǎn)。因此，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新算法，可以將來自兩個(gè)不同雷達(dá)傳感器的信息融合在一起，生成無噪點(diǎn)的新圖像。

同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建了一個(gè)數(shù)據(jù)集，融合了來自兩個(gè)雷達(dá)的數(shù)據(jù)。Bharadia表示，“目前還沒有包含此類數(shù)據(jù)的公開數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)來自多個(gè)雷達(dá)的重疊視場(chǎng)。我們收集自己的數(shù)據(jù)，建立自己的數(shù)據(jù)集，用于訓(xùn)練算法和測(cè)試。”

該數(shù)據(jù)集由54000幀在白天和夜晚拍攝到的雷達(dá)圖像組成，包含實(shí)時(shí)交通和模擬的霧天駕駛場(chǎng)景。未來，研究人員將在雨天收集更多的數(shù)據(jù)，為此，該團(tuán)隊(duì)需要為其硬件打造更好的防護(hù)罩。目前，該團(tuán)隊(duì)正與豐田公司合作，將新的雷達(dá)技術(shù)與攝像頭結(jié)合起來。研究人員表示，此種技術(shù)有可能取代激光雷達(dá)。Bharadia表示，“僅依靠雷達(dá)，我們無法感知車輛顏色或型號(hào)，而這些特征對(duì)于提高自動(dòng)駕駛汽車的感知能力也很重要。”