塵埃落定or百家争鳴?北京光秒科技發布1024線圖像級高清激光雷達

媒體新聞2022-04-24

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塵埃落定or百家争鳴?北京光秒科技發布1024線圖像級高清激光雷達

2022-04-24 17:43 粵訊

近日,根據北京光秒科技有限公司官網及官方微信公衆号的消息,該公司于2022年4月20日正式發布了其獨立自主研發的1024線超高清激光雷達GM1024。據官網介紹,GM1024是目前點頻最高的量産激光雷達産品,可爲自動駕駛提供更爲豐富可靠的細節信息。

北京光秒科技有限公司由餘彥武博士于2019年創立,餘彥武博士曾先後任職于國内頂級自動駕駛公司百度Apollo、Momenta,2019年創立光秒科技從事超高清激光雷達産品研發。

自動駕駛已經發展了十多年,激光雷達廠商如雨後春筍不斷出現,各種廣告宣傳應接不暇,車規、量産、固态、圖像級、遠距離,很多新概念讓大家目不暇接,但是深入研究後發現:

線數高的 往往 幀率低

幀率高的 往往 視場角小

視場角大的 往往 距離近

距離遠的 往往 價格貴體積大

價格便宜體積小的 往往 線數低

激光雷達,能否既線束高,又幀率高,又有大視場角,又能遠距離,體積又小,穩定又可靠呢?

光秒科技的GM1024給出了答案。光秒科技此次推出的旗艦産品GM1024是1024線遠距離大視場混合固态激光雷達。目前市面上幾乎所有的激光雷達,點頻一般都不超過300萬點每秒,光秒科技此次發布的GM1024線高清激光雷達點頻可達到單回波2000萬點每秒,雙回波4000萬點每秒,每幀點雲在1024*1024的分辨率下仍有20Hz的刷新率。更重要的是,即使如此高的分辨率,探測距離絲毫不打折。此外,本産品還可按需配置實現不同的點頻/分辨率/探測距離。

據餘彥武博士介紹,在此之前,市面上的激光雷達很難突破300線,即使有個别廠家推出高線,也是以犧牲刷新率(幀率)或視場角爲代價,并不能算是真的高清。這主要是由當前的激光雷達架構所限制,光秒科技通過全新的雷達技術架構和芯片化技術,在成本相近的情況下實現超高線數/點頻;同時在體積方面,GM1024隻有156*130*56mm,正面窗口比智能手機還小,作爲一款采用1550nm光源的激光雷達來說,這個尺寸之小也是創下了行業之最。本次發布的GM1024是光秒科技在整機架構、光路設計、芯片、信号處理、算法等各方面曆經三年的厚積薄發而得來的集大成之作,突破了傳統激光雷達分辨率很難超過300線的技術瓶頸,并且實現了性能、體積、可靠性、成本的極緻平衡,第一次正式宣告激光雷達進入2G(第二代)時代——高清時代。

一、超高分辨率

GM1024的超高點頻可爲自動駕駛提供更豐富可靠的細節信息和決策基礎,以目前市面上主流的高端激光雷達128線爲例,其縱向角分辨率爲0.2度,這意味着在200米遠的地方,兩條線的間隔将達到0.7米,在這個距離下對于一輛汽車或者一個行人,縱向最多隻有2條線,激光雷達幾乎不具備識别能力,隻能依賴于攝像頭的圖像信息來輔助識别。GM1024在保證超過150米探測距離(10%反射率)、10Hz以上刷新率的基礎上,縱向線數達到1024線(分辨率幾乎相當于1080p攝像頭),識别能力大幅提高。

GM1024 點雲圖,可清晰分辨100米處的建築物字母标志

(圖片爲光秒科技辦公園區實景,點雲圖未經任何後期處理)

GM1024 與傳統64線和128線的效果對比

GM1024 圖像級分辨率,爲感知決策提供更加豐富的細節

二、遠距離

GM1024的超高分辨率,可以大幅提升激光雷達的有效感知距離。如果沒有足夠的分辨率支撐,單純提探測距離并沒有意義。同樣以128線激光雷達爲例,假如以一個人身上至少5線作爲識别最低條件的話,其有效感知距離大約爲100米。在保持線數不變的情況下,即使最遠探測距離提高到500米,其有效感知距離仍在100米,并不會随之升高。

三、大視場

GM1024水平掃描角度達120°,完美契合各種前視場景。

GM1024實拍世界之窗,點雲圖未經任何後期處理

四、高幀率

GM1024支持20Hz的急速刷新,帶來流暢動态畫面,是目前高清激光雷達中唯一可以支持10Hz以上刷新率的,充分滿足自動駕駛等場景的實時性需求。

五、小體積

在體積方面,GM1024隻有156*130*56mm,正面窗口比智能手機還小,作爲一款采用1550nm光源的激光雷達來說,這個尺寸之小也是創下了行業之最。

除了強悍的性能和小巧的體積,在細節方面光秒也做足了功課。

1. 整機IP6K7防水防塵

2. 1000Base-T1車載以太網接口

3. 支持PTP時間同步,ns級時間同步精度,同時開放内部激光發射Fire信号輸出,進一步實現點雲像素級時間同步

4. 内部集成IMU,最大限度支持高精度實時數據重建

5. 另外面向無人機和消費級應用,可支持TypeC和HDMI接口,底部預留1/4寸三腳架螺紋接口,可以像使用相機一樣使用激光雷達。

過去幾十年,全球經曆了通信時代的輝煌發展,正朝着人工智能時代轉型。如果說光纖技術的發明帶來了通信速度、通信帶寬數量級的提升,奠定了繁榮發展的通信時代基礎,那麽在人工智能時代,激光雷達則猶如通信時代的光纖技術一般,必将成爲奠定人工智能發展基礎的關鍵性技術。人工智能可以分爲感知、決策、運動控制三個環節,隻有機器在這三個環節的能力同時達到甚至超越人的水平,才能真正稱之爲人工智能;感知能力作爲決策和控制的前提,是機器實現人工智能的第一步。目前,機器和人在感知層面的最大差距就是2D和3D的區别,當前主流的攝像頭技術無法賦予機器3D感知能力,激光雷達則成爲最有可能實現這一目标的技術,它既有圖像傳感器的細節分辨能力,同時又有普通雷達的距離探測能力,另外相比結構光、雙目視覺等方案,又具備很強的通用性,探測精度基本不受距離影響,最遠探測距離不受限制。

通信時代大發展後誕生了百花齊放的互聯網應用,人工智能技術成熟發展後也将推廣普及爲各行各業進行賦能,如小到手機、監控設備,大到無人機、工業機器人、送餐機器人,再大到無人車、高鐵、飛機、火箭、導彈,城市監控等。汽車自動駕駛雖然成爲當下激光雷達最熱的應用領域,但光秒科技的願景則是讓3D傳感成爲所有機器人的标配基礎設施,爲了實現這一願景,激光雷達的分辨率首先必須達到攝像頭或者人眼的水平,GM1024爲實現這一目标邁出了堅實的一步。

就像通信時代離不開光纖,人工智能時代離不開激光雷達!

光秒科技緻力于機器感知從2D向3D的進化和普及,爲大規模人工智能時代的來臨鋪平道路。

屆時:

√ 手機拍照全部是3D彩色點雲流,

√ 元宇宙全部基于3D的現實環境重建,

√ 公路自動駕駛,

√ 海洋自動防撞,

√ 飛機自動導航避障,

√ 工業自動化目标識别與抓取,

√ 橋梁、鐵路、隧道、大壩、建築等的變形與異物入侵監控預警,

√ 軍事上導彈地形匹配,無人車導航,

......

所有的這些願景離不開高清、遠距離、低成本、小體積的激光雷達。

光秒科技從創立之初,就以推動機器感知從2D向3D進化和普及爲己任,根據第一性原理,腳踏實地做最能解決當前行業需求的事情。爲此,光秒科技曆時3年苦心研發,從激光器,到探測器,到掃描模組,到數據處理芯片,全部自研。解決高線、高可靠性、低成本、遠距離等一系列不能兼容的問題,研發出世界上體積最小的高線遠距離1550人眼安全激光雷達。