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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。

技術對比

轉向輔助系統(tǒng)監(jiān)控車輛附近駕駛員難以看到或無法看到的區(qū)域，并在必要時做出適當的反應。大多數轉向輔助系統(tǒng)都會使用攝像頭、雷達或超聲波。

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

• 超聲波：使用超聲波的轉向輔助系統(tǒng)非常適合確定與物體的距離。該技術會測量系統(tǒng)發(fā)出聲波經反射后的返回時間。然而，超聲波轉向輔助系統(tǒng)無法確定方向或速度，也無法準確地對檢測到的物體進行分類。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：雷達轉向輔助系統(tǒng)可以監(jiān)測車輛側面或后方區(qū)域中的物體。與超聲波系統(tǒng)一樣，雷達系統(tǒng)所發(fā)出的信號會被其監(jiān)測范圍內的物體反射回來。此外，他們還可以利用所謂的多普勒效應。因此，雷達可以準確測量距離和速度。與攝像頭和超聲波系統(tǒng)不同，雷達技術不受天氣和照明條件等環(huán)境因素的影響。當通過算法增強時，這些系統(tǒng)可以對檢測到的物體進行分類。

因此，這三種技術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)建畫質非凡的清晰圖像。雷達系統(tǒng)在測距和測速時具有明顯優(yōu)勢，并且與攝像頭系統(tǒng)和超聲波系統(tǒng)相比，更能適應各種環(huán)境條件。

表1：對比圖表

開發(fā)基于雷達和攝像頭的智能汽車盲區(qū)檢測系統(tǒng)

神經網絡通過結合雷達和攝像頭的數據來檢測物體。神經網絡基于RetinaNet，同時使用VGG骨干網，可輸出邊界框坐標的二維回歸結果和分類分數。術語“骨干網”是指將輸入數據合成為特定特征表示的特征提取網絡。VGG在圖像分類和物體檢測方面非常有效。

神經網絡可在焦點損失的情況下進行訓練，基線方法會在第一個卷積層期間使用VGG特征提取器。經過專門設計，神經網絡可以自行學習雷達和攝像頭數據融合的最佳深度水平。圖2顯示了神經網絡的高級結構。

圖2：雷達和攝像頭的結構

準備數據集和訓練

本節(jié)介紹數據集的預處理和訓練

雷達和nuScenes數據集預處理

雷達傳感器分析方位角和雷達截面（RCS）等數據，以輸出具有相關特性的二維點云。數據從二維地平面轉換為垂直圖像平面，并作為像素值存儲在增強圖像中。輸入攝像頭圖像具有三個通道（紅、綠、藍），可與雷達通道相結合，構成神經網絡的輸入信號。來自三個雷達的點云被連接起來，并用作投影雷達輸入。不同數據集的攝像頭視場（FOV）也不盡相同，使用校準方法來將世界坐標映射到圖像坐標中。由于雷達需要提供有關探測高度的信息，因此融合數據的難度就更大了。假設檢測從地平面開始，并垂直擴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象，并假設高度延伸為3米，然后將攝像頭像素與雷達數據相關聯(lián)。雷達數據被映射到像素寬度為1的圖像平面中。

表2顯示了nuScenes數據集被精簡為用于檢測評估的23個原始對象類。地面實況過濾器可能會，也可能不會被用于評估nuScenes結果。

訓練

將nuScenes的原始數據拆分為60:20:20，以平衡訓練集、驗證集和測試集中的白天、雨天和夜晚場景的數量。NuScenes圖像的輸入尺寸為360 x 640像素。平均精度可以根據數據集中出現的對象類加權計算得出。Imagenet數據集用于預訓練VGG特征提取器的權重。在預處理過程中，攝像頭圖像通道進行了縮放，但雷達通道未進行縮放。數據擴增是為了增加數量相對較少的已標記數據。

表2：nuScene數據集各類對象

e絡盟與許多不同的供應商合作，提供各種工業(yè)傳感器和傳感器連接器、組件、產品和解決方案組合，例如雷達、攝像頭和超聲波傳感器。e絡盟可為設計執(zhí)行、開發(fā)和項目提供支持。

結語

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。該技術可降低事故風險，有助于提高駕駛者安全。該系統(tǒng)使用攝像頭、超聲波或雷達傳感器來檢測駕駛員盲區(qū)內的障礙物或其他車輛。報警信號會立即以獨特的聲音或燈光通知駕駛員。這三種技術各有優(yōu)勢。攝像頭系統(tǒng)在物體分類和分辨率方面更勝一籌。在這三種技術中，雷達系統(tǒng)在測距和測速時具有明顯優(yōu)勢，并且與攝像頭系統(tǒng)和超聲波系統(tǒng)相比，更能適應各種環(huán)境條件。

編者按

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