Blog

Oct 02, 2023

La telecamera schiaccia Lidar, rivendica l'avvio

Se lasci che un'auto guidi da sola, è meglio che abbia un'immagine squisitamente dettagliata dell'ambiente circostante. Finora, l’industria ha favorito la precisione del lidar alimentata dal laser. Ma avvio

Se lasci che un'auto guidi da sola, è meglio che abbia un'immagine squisitamente dettagliata dell'ambiente circostante. Finora, l’industria ha favorito la precisione del lidar alimentata dal laser. Ma la startup Nodar, con sede a Somerville, Massachusetts, afferma che i sistemi basati su telecamere potrebbero fare di meglio.

Lidar, che è l'abbreviazione di rilevamento e portata della luce, scansiona l'ambiente con raggi laser e quindi rileva i riflessi. Misurare il tempo impiegato dalla luce per rimbalzare rende possibile giudicare la distanza e utilizzare tali informazioni per costruire un'immagine 3D. La maggior parte dei veicoli autonomi odierni, compresi quelli realizzati da Waymo e Cruise, fanno molto affidamento sul lidar, che può costare decine di migliaia di dollari per una sola unità. Nodar afferma che la sua alternativa costerebbe molto meno.

I sistemi di visione 3D basati su telecamere sono stati notevolmente peggiori nel valutare le distanze rispetto ai lidar e spesso hanno difficoltà in condizioni di scarsa illuminazione o in condizioni meteorologiche avverse. Ma grazie ai progressi nella tecnologia delle telecamere automobilistiche e al software proprietario di Nodar, il CEO Leaf Jiang afferma che non è più così.

Nodar prende immagini da due telecamere ben distanziate e poi confronta le loro visualizzazioni per costruire un triangolo, con l'oggetto all'apice più lontano. Quindi calcola quanto è lontano un oggetto.

"I sistemi basati su telecamere in generale hanno sempre avuto una cattiva reputazione", afferma. "Speriamo di sfatare questi miti con i nostri nuovi risultati."

Nei test recenti, afferma, la tecnologia dell’azienda ha costantemente sovraperformato il lidar sia in termini di risoluzione che di portata in una varietà di scenari, tra cui la guida notturna e la nebbia fitta. In particolare, è stato in grado di rilevare piccoli oggetti, come pezzi di legname o coni stradali, a una distanza doppia rispetto al lidar, che secondo Jiang è importante per la guida in autostrada a velocità più elevate.

Nodar prende immagini da due telecamere ben distanziate e poi confronta le loro visualizzazioni per costruire un triangolo, con l'oggetto all'apice più lontano. Quindi calcola quanto è lontano un oggetto. Tali configurazioni di telecamere stereo sono ben note; diversi fornitori automobilistici li incorporano in sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS).

In condizioni asciutte e ben illuminate, il software di Nodar può generare 40 milioni di punti dati 3D al secondo, come dimostrato in questa camera di simulazione ambientale automobilistica in Germania.Nodar

Tuttavia, l’approccio deve affrontare due sfide. Le due telecamere devono essere calibrate con precisione, cosa difficile da fare su un'auto vibrante esposta a un'ampia gamma di condizioni ambientali. Normalmente ciò si ottiene utilizzando supporti squisitamente progettati che mantengono stabili le telecamere, afferma Jiang, ma ciò richiede che siano vicine tra loro. Questo è un problema perché minore è la distanza di base tra le telecamere, più difficile sarà la triangolazione rispetto a oggetti distanti.

Per ovviare a questo problema, Nodar ha sviluppato un software brevettato di calibrazione automatica che consente di posizionare le telecamere molto più distanti tra loro rendendo il sistema molto meno sensibile alle instabilità. Normalmente la calibrazione della telecamera viene eseguita in ambienti attentamente controllati utilizzando target visivi appositamente progettati, ma il software di Nodar utilizza segnali in scene del mondo reale ed è in grado di sincronizzare le due telecamere su ogni fotogramma. Si tratta di un processo computazionalmente complesso, afferma Jiang, ma Nodar ha sviluppato algoritmi altamente efficienti che possono essere eseguiti in tempo reale su chip automobilistici standardizzati.

Consentendo alle telecamere di essere posizionate molto più distanti, il loro sistema consente di triangolare oggetti fino a 1.000 metri, afferma Jiang, che è sostanzialmente più lontano di quanto la maggior parte dei sensori Lidar possa gestire.

L’altra sfida per le fotocamere è che, a differenza del lidar, che ha una propria fonte di luce, si basa sulla luce ambientale. Ecco perché spesso lottano di notte o in caso di maltempo.

Per vedere come si comportava il loro sistema in queste situazioni, Nodar ha condotto una serie di test su una pista di atterraggio remota nel Maine con un inquinamento luminoso quasi pari a zero. L’azienda ha anche collaborato con una camera di simulazione ambientale automobilistica in Germania in grado di ricreare condizioni come pioggia e nebbia. Hanno raccolto dati utilizzando una coppia di fotocamere da 5,4 megapixel con obiettivi con campo visivo di 30 gradi distanziati di 1,2 metri l’uno dall’altro e hanno confrontato i loro risultati con un lidar automobilistico di fascia alta da 1.550 nanometri.