카메라가 Lidar를 압도하고 스타트업 주장

Jul 08, 2023

자동차가 스스로 운전하게 하려면 주변 환경에 대한 매우 상세한 그림을 가지고 있는 것이 좋습니다. 지금까지 업계에서는 레이저로 구동되는 LiDAR의 정밀도를 선호해 왔습니다. 그러나 매사추세츠주 서머빌에 본사를 둔 스타트업 Nodar는 카메라 기반 시스템이 더 나은 성능을 발휘할 수 있다고 말합니다.

빛 감지 및 거리 측정의 약자인 Lidar는 레이저 빔으로 환경을 스캔한 다음 반사를 포착합니다. 빛이 다시 반사되는 데 걸리는 시간을 측정하면 거리를 판단하고 해당 정보를 사용하여 3D 이미지를 구성할 수 있습니다. Waymo와 Cruise가 만든 차량을 포함하여 오늘날 대부분의 자율주행 차량은 단 하나의 장치에 수만 달러의 비용이 소요될 수 있는 LiDAR에 크게 의존합니다. Nodar는 그 대안이 훨씬 더 저렴할 것이라고 말했습니다.

카메라 기반 3D 비전 시스템은 LiDAR보다 거리 판단 능력이 상당히 떨어지며 조명이 어둡거나 악천후에서 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 그러나 자동차 카메라 기술의 발전과 Nodar의 독점 소프트웨어 덕분에 CEO Leaf Jiang은 더 이상 그렇지 않다고 말합니다.

Nodar는 서로 멀리 떨어져 있는 두 대의 카메라에서 이미지를 찍은 다음 두 카메라의 뷰를 비교하여 물체가 가장 먼 정점에 있는 삼각형을 구성합니다. 그런 다음 물체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 계산합니다.

“일반적으로 카메라 기반 시스템은 항상 나쁜 평가를 받아왔습니다.”라고 그는 말합니다. "우리는 새로운 결과를 통해 이러한 신화를 불식시키기를 희망하고 있습니다."

최근 테스트에서 회사의 기술은 야간 운전 및 짙은 안개를 포함한 다양한 시나리오에서 해상도와 범위 모두에서 지속적으로 라이더보다 성능이 뛰어났다고 그는 말합니다. 특히, LiDAR 거리의 두 배 거리에서 목재 조각이나 교통 원뿔과 같은 작은 물체를 감지할 수 있었으며 Jiang은 이것이 고속 고속도로 주행에 중요하다고 말했습니다.

Nodar는 서로 멀리 떨어져 있는 두 대의 카메라에서 이미지를 찍은 다음 두 카메라의 뷰를 비교하여 물체가 가장 먼 정점에 있는 삼각형을 구성합니다. 그런 다음 물체가 얼마나 멀리 떨어져 있는지 계산합니다. 이러한 스테레오 카메라 설정은 잘 알려져 있습니다. 몇몇 자동차 공급업체는 이를 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에 통합합니다.

건조하고 조명이 밝은 조건에서 Nodar의 소프트웨어는 독일의 자동차 환경 시뮬레이션 챔버에서 입증된 것처럼 초당 4천만 개의 3D 데이터 포인트를 생성할 수 있습니다.Nodar

그러나 이 접근 방식은 두 가지 과제에 직면해 있습니다. 두 대의 카메라는 정밀하게 보정되어야 하는데, 이는 다양한 환경 조건에 노출된 진동 자동차에서는 까다로운 작업입니다. 일반적으로 이는 카메라를 안정적으로 유지하는 정교하게 설계된 마운트를 사용하여 달성되지만 이를 위해서는 카메라가 서로 가까이 있어야 한다고 Jiang은 말합니다. 카메라 사이의 기준 거리가 작을수록 멀리 있는 물체를 삼각 측량하기가 더 어려워지기 때문에 문제가 됩니다.

이 문제를 해결하기 위해 Nodar는 시스템이 불안정에 덜 민감하도록 하면서 카메라를 훨씬 더 멀리 배치할 수 있는 특허받은 자동 보정 소프트웨어를 개발했습니다. 일반적으로 카메라 보정은 특별히 설계된 시각적 대상을 사용하여 신중하게 제어되는 환경에서 수행되지만 Nodar의 소프트웨어는 실제 장면의 신호를 사용하고 모든 프레임에서 두 카메라를 동기화할 수 있습니다. Jiang은 이는 계산적으로 복잡하다고 말하지만 Nodar는 기성 자동차 칩에서 실시간으로 실행할 수 있는 매우 효율적인 알고리즘을 개발했습니다.

카메라를 훨씬 더 멀리 배치할 수 있게 함으로써 해당 시스템은 최대 1,000미터 떨어진 물체에 대한 삼각 측량을 가능하게 한다고 Jiang은 말합니다. 이는 대부분의 LiDAR 센서가 관리할 수 있는 것보다 훨씬 더 먼 거리입니다.

카메라의 또 다른 과제는 자체 광원이 있는 LiDAR와 달리 주변광에 의존한다는 것입니다. 그래서 그들은 밤이나 악천후에 종종 어려움을 겪습니다.

이러한 상황에서 시스템이 어떻게 작동하는지 확인하기 위해 Nodar는 빛 공해가 거의 없는 메인 주의 원격 활주로에서 일련의 테스트를 수행했습니다. 또한 이 회사는 비나 안개와 같은 조건을 재현할 수 있는 독일의 자동차 환경 시뮬레이션 챔버와 협력했습니다. 그들은 1.2미터 간격으로 30도 시야각 렌즈를 갖춘 한 쌍의 5.4 메가픽셀 카메라를 사용하여 데이터를 수집하고 그 결과를 고급형 1,550나노미터 자동차 LiDAR와 비교했습니다.