Nytt kamera til selvkjørende biler: Kan «se» like bra som lidar

Den store roterende lidar-sensoren på toppen av selvkjørende biler kan kanskje ende som et svært kort kapittel i den store sagaen om selvkjørende robotbilers utvikling fra en sprø idé til virkelighet. Når boka en gang blir ferdig skrevet.

Nå har forskere fra universitetet Cornell i Ithaca, New York, utviklet det de kaller en enklere metode for å gi kjøretøyene en synssans. Med to kameraer montert på hver side av sladrespeilet i frontruta, kan forskerne se objekter med bortimot lidar-presisjon.

Ved å analysere bildene fra et fugleperspektiv i stedet for en mer tradisjonell frontal visning, har det lyktes forskerne å mer enn tredoble nøyaktigheten til kameraene, noe som gjør stereokameraet til et holdbart og billig alternativ til lidarer, som kan komme opp i en pris på 10.000 dollar per stykk.

– Den gjengse oppfatningen er at du ikke kan produsere selvkjørende biler uten lidar. Vi har vist at det – i hvert fall i prinsippet – kan la seg gjøre, sier Kilian Weinberger, som er associate professor i computer science ved universitetet. Han er også hovedforfatter av artikkelen «Pseudo-LiDAR from Visual Depth Estimation: Bridging the Gap in 3D Object Detection for Autonomous Driving», som vil bli lagt fram på 2019-arrangementet til Conference on Computer Vision and Pattern Recognition i neste måned i Long Beach, California.

Ser som et menneske

Mens lidar bruker lasere til å se verden i 3D ved å måle avstanden til objekter med lysets hastighet, bruker stereokameraer to perspektiver for å kunne se og avstandsberegne slik vi mennesker gjør. Dette har inntil nå blitt vurdert som en unøyaktig metode når selvkjørende biler skal vurdere omgivelsene sine.

Men medforfatteren av artikkelen, Yan Wang, har sett nærmere på den informasjonen som samles inn med en stereo-løsning, og inputen viser seg å være like nøyaktig. Unøyaktighetene skyldes behandlingen av de dataene som samles inn. Lidar-data analyseres ved hjelp av maskinlæring, som brukes til å kjenne igjen bilder på bakgrunn av et filter som oppdager bestemte mønstre.

Samme metode fungerer godt med de farge-fotografiene av objekter som kameraet fanger inn, men når de selvkjørende kjøretøyene skal se omgivelsene i 3D, fungerer det dårlig hvis data fra kameraene presenteres forfra. Wang og kollegene hans fant derfor ut at de skulle benytte et fugleperspektiv.

Trikset er å ta de dataene som du har, og konvertere dette til 3D-informasjon, og deretter endres perspektivet. Nå kan du analysere dem fra et fugleperspektiv, altså ovenfra, og på den måten kan du identifisere biler med stor nøyaktighet og svært nær den nøyaktigheten som du oppnår med lidar, forklarer Kilian Weinberger i denne videoen.

Et billig alternativ

Han ser for seg at kameraløsningen kan være et billigere alternativ til lidar i mellomklasse-biler og mindre biler, eller som en backup-funksjon i de dyre bilene som allerede er utstyrt med lidar.

Mark Campbell – en av de andre forfatterne til artikkelen – mener at teknologien rett og slett kan være med på å revolusjonere produksjonen av selvkjørende biler.

Denne artikkelen ble først publisert på Ing.dk for deres abonnenter, og gjøres tilgjengelig for abonnenter av TU Ekstra gjennom vår samarbeidsavtale.