产业景气高峰来袭 燃料电池的春天到了

2017年3月，欧洲安全评估协会发布了奥迪、丰田和路虎的一系列新的碰撞测试结果，其中路虎的发现车型获得了五星。在五星级路虎的主动安全系统中，向前采用了双目摄像头方案，这一方案已成为其脱颖而出的关键。摄像头作为汽车主动安全系统中的一种重要传感器，在业界久负盛名。Mobileye凭借出色的表现，用了十多年的时间最大限度地提高了单眼的性能，并在被英特尔以153亿美元收购后成为了单眼寡头。敢于直面的竞争对手非常少，因此很少有初创企业选择从双目计划开始。双目系统的原理完全不同，技术积累和需要克服的困难也不同。在新的赛道上，没有多少同行。尽管博世和等外国制造商付出了巨大努力，但他们的表现一般，但在中国只有少数。元翔科技成立于2017年，是一家低调且为数不多的双目立体相机软硬件集成解决方案提供商。尽管公司团队规模较小，但核心成员拥有丰富的研发经验和卓越的产品性能。双目方案需要与上帝同步。2015年前后，国内ADAS市场迎来高潮期，各类ADAS挂名公司如雨后春笋般疯狂涌现。元想科技创始人发现，尽管ADAS很火，但其核心视觉传感器能力仍不尽如人意，于是萌生了创业的想法。元橡科技创业团队在计算机视觉领域已有十多年的从业经验，对相机的软硬件技术十分熟悉。他们意识到，在单眼相机的方案中，与头部竞争对手的距离太远，一时难以赶上。在双目视觉方面，由于技术路线不同，仍有更大的机会和空间。此时，自成立以来，元橡科技团队一直秉承着成为双目视觉解决方案世界领导者的愿景，沿着软硬件集成的道路前进。双目单用途和单用途的最大区别在于前者需要软硬件的联合优化，这就是为什么公司应该是一家集软硬件于一体的解决方案提供商。在双目摄像机方案中，CMOS融合图像数据需要由匹配的ISP进行处理。现有的ISP方案都是针对单一目的的，不适合于双目处理。因此，远翔科技从ISP这块硬骨头开始，力求在相机的每个处理单元都做到最好。立体视觉的难点之一是摄像机的同步。立体测距的基本原理是三角测量。两台摄像机拍摄同一个场景，并通过图像的差异来测量距离。为了达到这个效果，两个摄像头必须首先同步。由于时间的变化和外部环境的变化，图像本身的每一帧都会有所不同，并且双目测距的原理是从同一场景的不同角度获得的。如果两台相机在拍摄时无法实现同步，测距的源参考将错位，链误差将不可逆转。利用双目摄像机测距原理得到的结果本质上是错误的。立体视觉的另一个困难是两台相机的一致性，就像世界上没有两片相同的叶子一样，即使是在工业流水线上生产的相机也有一定的差异。因此，为了使立体相机实现同步拍摄，需要对系统的软件结构和操作机制进行调整，以实现统一。市场上的大部分宣传都能达到同步效果，实际上还是由原来的ISP来做，但原来的ISP实际上是为单眼相机设计的，控制只能达到帧级。元翔科技基于自身技术，目前可以实现像素级对准，该技术在行业内也处于领先地位。与数据通信的双目相机有一个非常关键的参数基线，即两个相机之间的距离。距离越小，结构稳定性越好；

但同时，间距越小，测量相同距离就越困难。双目摄像头在车内使用的环境非常恶劣，不仅要承受巨大的温差、日晒雨淋和严寒，还要承受常年的颠簸。由于双目相机测距的原理是三角测量，因此作为三角测量标准尺底部的相机之间的相对位置不能改变，否则结果将是错误的。产品结构的稳定性随着相机间距的增加呈指数级增长，因此保持双目相机结构的稳定性非常重要。距离越小，精确测量距离就越困难。这对于双目摄像机的发展来说是一个矛盾。目前，远翔科技可以在10厘米以下的基线下实现100米的测距范围和95%以上的精度，测距性能指标约为业内其他已知竞争对手的两倍。高性能、小尺寸和低成本是该公司产品的优势。正如高科技智能汽车撰写的一篇文章中所提到的（点击浏览ADAS单眼/双目/三眼有什么区别？），双目测距方案需要两个摄像头之间非常高的一致性。然而，远翔科技使用的镜头只是一个普通的镜头，并没有采用高规格。它可以被国内的顺宇和深圳奥菲林科技有限公司使用。这是因为元橡科技可以通过自己的图像校正算法消除相机差异带来的问题。这项技术得益于他们在日本企业的经验，日本在精密制造领域具有相当的实力。在过去的工作经验中，我们不寻找质量最好的镜头，因为这不利于大规模生产，所以我们在普通镜头中寻找两个一致性好的相机，然后通过软件算法的调整来消除差异。5%-10%的失真误差将淘汰大多数日本制造商。镜头的安装是镜头的叠加，公司花费了大量精力来容忍不一致。可以支持30度到90度的镜头。此外，广角非球面透镜的生产非常困难，但该团队目前的技术已经可以满足要求。元翔科技的核心人员表示，克服这些技术难题需要耐心和冥想。是基础研究，但国内整体环境浮躁，这不仅是后端算法的补偿，也是硬件水平的调整。很少有球队能安定下来做事。扭曲的单眼望远镜在功能上与双目望远镜本身不同。双目用于测距，单眼用于识别。简而言之，双目视觉在单眼视觉的基础上增加了一维深度信息。单眼是2D的，而现实世界是3D的，所以单眼拍摄的2D照片失去了现实世界的一维信息，而这种缺失的信息对车辆来说非常重要。为了接近真实环境，单眼需要通过其他信息来弥补另一个维度缺失的信息。这就是为什么单目方案需要大量样本库的原因。单眼方案需要首先识别物体，然后可以从图像中的成像尺寸或位置信息中获得距离信息。深度学习和传统方法都在弥补失去的信息。单一用途的工作原理往往会导致漏检，不熟悉的障碍物无法识别，这将直接导致事故的发生。ADAS水平越高，视觉必须通过距离来补充才能获得完整的结果。双目实际上是一个2.5D传感器，相机拍摄的图像是2d，通过双目测距获得的距离信息是0.5D（无法获得障碍物背面的信息），因此双目通常被称为2.5D传感器。双目ADAS不需要样本库，距离测量直接通过一个简单的规则——路面和周围突出的物体被视为障碍物，整个算法完全是白盒的，因此不会出现无法识别的问题。一旦出现问题，你可以直接找到原因，不像单眼深度学习算法那样是一种黑箱逻辑。当然，双目望远镜可以得到这样的结果，一切都是基于准确的测距结果。核心o……

单眼是数据库和算法，但双目需要两个摄像头的联合优化、立体匹配和一致性，整个优化过程是不同的。博世的长期研发团队有几十人，但技术水平并没有太大提高。优化之所以困难，是因为双目优化既需要软件也需要硬件，而从本质上讲，硬件优化是最重要的。因此，对于调整工程师来说，有硬件工程师的思维是很有必要的。只有这样，硬件才能得到充分发挥。能够满足这些要求的工程师在业内被授予了一个头衔：全栈工程师，这在中国非常罕见。这些人才需要在软硬件方面有一定的知识储备，并且涉及光学成像、软件算法和硬件电路，因此人才稀缺。远翔科技的核心技术人员有5年以上的团队工作经验，因此在相互协调方面有着很大的默契。再加上行业经验，我们可以更快、更完美地展示产品。远翔科技新招聘的工程师中，很多都是名牌大学的应届毕业生，至少拥有硕士学位。这些人才需要同时了解硬件和软件。他们的大多数背景都是视觉和芯片逻辑。起初，公司不会急于让员工发展并产生利益。相反，它将培养员工各方面的能力。只有这样，新员工在后续的研发过程中自然会有正确的思维模式。什么是立体摄像机？立体相机不必是双目或多眼的，但它拍摄的图片必须经过立体匹配、点对点匹配和优化，最终得到密集视差图或深度图。整个过程需要一个强大的处理器。如果没有这个过程，它就不能被称为立体相机。三眼立体相机和三眼成像相机也是不同的。如果没有立体匹配，三个视场不同的摄像机就不能称为立体摄像机。原车摄像头的分辨率有限，所以三眼成像摄像头本质上是二维摄像头，只是为了覆盖更长的距离和更宽的角度，就像单眼的原理一样。特斯拉曾经想通过三眼立体相机的原理来测量距离。它是通过不同视差角的相机拍摄的图像的重叠区域的差异来计算障碍物距离。然而，这项技术本身就有一个很大的技术难度，即不同的广角镜头拍摄照片，曝光时间不同，而且两台相机在拍摄时相同的位置时间不同，很难保证同步。例如，长焦和广角相机的一行像素同时曝光，但只有少数像素可以实现时间的绝对同步。大多数剩余像素的曝光时间不在某个时间点。这种微小的差异在高速运动中会被放大，这也造成了双目测距距离不远的原因。所谓的差异，其实是千里之外的事，这是事实。为了解决这个问题，在目前的技术条件下，除非CMOS制造商做一些特殊的处理，比如让人们控制每个像素的曝光时间，否则很难实现。因为国际知名的CMOS制造商都是巨头，比如索尼和三星，他们的业务在汽车领域所占的比例相对较小，而且作为一种成熟的标准工艺，一些企业很难做出调整和修改，特斯拉等明星也做不到。因此，在这个阶段，制作一个三眼立体相机是非常困难的，短距离测距可能是可行的，但意义不大。这也是特斯拉后来放弃制造三眼摄像头的主要原因（Mobileye提供了技术支持）。在现有基础上，为了实现类似的三眼效果，可行的方法是通过多个双目摄像头来实现。例如，元橡科技现在正试图制造四眼甚至六眼相机，以实现不同测距范围的多角度覆盖，使用双目作为单眼。双目视觉需要FPGA，使用高性能处理器是不可避免的，但NVIDIA的三高处理器并不合适，FPGA解决方案是最好的方法。通常，算法验证将由PC上的GPU完成，但产品不会由GPU完成。这与平台的适应性有关。发电机……

总的来说，终端智能更适合FPGA和芯片，它需要完成大量高速重复操作，最好使用具有高计算能力的专用芯片。与NVIDIA的方案类似，通用计算平台的实现消耗了大量的功率，即使现在降低到15W，如果没有主动冷却系统，仍然很难正常工作。NVIDIA的解决方案更适合多传感器融合和无人大脑场景。一些公司之所以尝试使用GPU，是因为GPU的开发相对简单，大多数可以通过修改原始的C语言来使用。远翔科技的FPGA已经迭代了好几代，成熟的技术需要经历无数的坑，没有人能轻易跨越。双目相机是一种自然融合传感器，它结合了深度学习和图像学习，使得后续处理速度非常快。通过使用FPGA，元翔科技将传感器深度图像的生成时间减少到毫秒级，这意味着分析图像数据得到处理，结果几乎是实时的，为控制决策部分留下了充足的时间。在传统的GPU方案中，在处理图像之前，必须缓存图像，大约需要30ms，然后完成图像的特征提取。因此，即使GPU的计算能力很强，也无法忽略之前的缓存时间。然而，使用FPGA的方案将花费很少的时间。当从一个像素到另一个像素生成图片时，可以通过有限数量的像素来计算和比较差异，并且可以将计算结果提交给处理器。整个过程几乎是实时完成的，给中央处理器留下了充足的控制和决策时间。这就是为什么路虎的双目方案可以在NCAP评估中获得满分的原因。有一个核心问题，即系统的复杂性会导致不同的延迟。双目望远镜的趋势梅赛德斯-奔驰在2016年之前只在S系列车型中测试了双目望远镜，但到2017年，其最广泛销售的E系列车型已经标配了双目望远镜。后来，宝马的5系也跟上了，而路虎则更加激进。雷达被从前视传感器上移除，只使用了双目望远镜（但它在N-CAP中获得了单传感器第一名，并在当年获得了英国最佳安全模型奖）。双目可以取得良好的效果，已经得到了国外一些主流主机厂的认可。包括一些知名的Tier-1，他们也在发展自己的双眼能力，比如博世和，Mobileye一直在练习内功。国内原始设备制造商需要看到这一趋势。2017年3月，欧洲安全评估协会发布了奥迪、丰田和路虎的一系列新的碰撞测试结果，其中路虎的发现车型获得了五星。在五星级路虎的主动安全系统中，向前采用了双目摄像头方案，这一方案已成为其脱颖而出的关键。摄像头作为汽车主动安全系统中的一种重要传感器，在业界久负盛名。Mobileye凭借出色的表现，用了十多年的时间最大限度地提高了单眼的性能，并在被英特尔以153亿美元收购后成为了单眼寡头。敢于直面的竞争对手非常少，因此很少有初创企业选择从双目计划开始。双目系统的原理完全不同，技术积累和需要克服的困难也不同。在新的赛道上，没有多少同行。尽管博世和等外国制造商付出了巨大努力，但他们的表现一般，但在中国只有少数。元翔科技成立于2017年，是一家低调且为数不多的双目立体相机软硬件集成解决方案提供商。尽管公司团队规模较小，但核心成员拥有丰富的研发经验和卓越的产品性能。双目方案需要与上帝同步。2015年前后，国内ADAS市场迎来高潮期，各类ADAS挂名公司如雨后春笋般疯狂涌现。元想科技创始人发现，尽管ADAS很火，但其核心视觉传感器能力仍不尽如人意，于是萌生了创业的想法。元橡科技创业团队在计算机视觉领域已有十多年的从业经验，对相机的软硬件技术十分熟悉。他们意识到，在单眼相机的方案中，与头部竞争对手的距离太远，很难赶上……

虽然在双目视觉方面，由于技术路线不同，仍有更大的机会和空间。此时，自成立以来，元橡科技团队一直秉承着成为双目视觉解决方案世界领导者的愿景，沿着软硬件集成的道路前进。双目单用途和单用途的最大区别在于前者需要软硬件的联合优化，这就是为什么公司应该是一家集软硬件于一体的解决方案提供商。在双目摄像机方案中，CMOS融合图像数据需要由匹配的ISP进行处理。现有的ISP方案都是针对单一目的的，不适合于双目处理。因此，远翔科技从ISP这块硬骨头开始，力求在相机的每个处理单元都做到最好。立体视觉的难点之一是摄像机的同步。立体测距的基本原理是三角测量。两台摄像机拍摄同一个场景，并通过图像的差异来测量距离。为了达到这个效果，两个摄像头必须首先同步。由于时间的变化和外部环境的变化，图像本身的每一帧都会有所不同，并且双目测距的原理是从同一场景的不同角度获得的。如果两台相机在拍摄时无法实现同步，测距的源参考将错位，链误差将不可逆转。利用双目摄像机测距原理得到的结果本质上是错误的。立体视觉的另一个困难是两台相机的一致性，就像世界上没有两片相同的叶子一样，即使是在工业流水线上生产的相机也有一定的差异。因此，为了使立体相机实现同步拍摄，需要对系统的软件结构和操作机制进行调整，以实现统一。市场上的大部分宣传都能达到同步效果，实际上还是由原来的ISP来做，但原来的ISP实际上是为单眼相机设计的，控制只能达到帧级。元翔科技基于自身技术，目前可以实现像素级对准，该技术在行业内也处于领先地位。与数据通信的双目相机有一个非常关键的参数基线，即两个相机之间的距离。距离越小，结构稳定性越好；

但同时，间距越小，测量相同距离就越困难。双目摄像头在车内使用的环境非常恶劣，不仅要承受巨大的温差、日晒雨淋和严寒，还要承受常年的颠簸。由于双目相机测距的原理是三角测量，因此作为三角测量标准尺底部的相机之间的相对位置不能改变，否则结果将是错误的。产品结构的稳定性随着相机间距的增加呈指数级增长，因此保持双目相机结构的稳定性非常重要。距离越小，精确测量距离就越困难。这对于双目摄像机的发展来说是一个矛盾。目前，远翔科技可以在10厘米以下的基线下实现100米的测距范围和95%以上的精度，测距性能指标约为业内其他已知竞争对手的两倍。高性能、小尺寸和低成本是该公司产品的优势。正如高科技智能汽车撰写的一篇文章中所提到的（点击浏览ADAS单眼/双目/三眼有什么区别？），双目测距方案需要两个摄像头之间非常高的一致性。然而，远翔科技使用的镜头只是一个普通的镜头，并没有采用高规格。它可以被国内的顺宇和深圳奥菲林科技有限公司使用。这是因为元橡科技可以通过自己的图像校正算法消除相机差异带来的问题。这项技术得益于他们在日本企业的经验，日本在精密制造领域具有相当的实力。在过去的工作经验中，我们不寻找质量最好的镜头，因为这不利于大规模生产，所以我们在普通镜头中寻找两个一致性好的相机，然后通过软件算法的调整来消除差异。5%-10%的失真误差将淘汰大多数日本制造商。镜头的安装是镜头的叠加，公司花费了大量精力来容忍不一致。可以支持30度到90度的镜头。此外，广角非球面透镜的生产非常困难，但该团队目前的技术已经可以满足要求。元翔科技的核心人员表示，克服这些技术难题需要耐心和冥想。是基础研究，但国内整体环境浮躁，这不仅是后端算法的补偿，也是硬件水平的调整。很少有球队能安定下来做事。扭曲的单眼望远镜在功能上与双目望远镜本身不同。双目用于测距，单眼用于识别。简而言之，双目视觉在单眼视觉的基础上增加了一维深度信息。单眼是2D的，而现实世界是3D的，所以单眼拍摄的2D照片失去了现实世界的一维信息，而这种缺失的信息对车辆来说非常重要。为了接近真实环境，单眼需要通过其他信息来弥补另一个维度缺失的信息。这就是为什么单目方案需要大量样本库的原因。单眼方案需要首先识别物体，然后可以从图像中的成像尺寸或位置信息中获得距离信息。深度学习和传统方法都在弥补失去的信息。单一用途的工作原理往往会导致漏检，不熟悉的障碍物无法识别，这将直接导致事故的发生。ADAS水平越高，视觉必须通过距离来补充才能获得完整的结果。双目实际上是一个2.5D传感器，相机拍摄的图像是2d，通过双目测距获得的距离信息是0.5D（无法获得障碍物背面的信息），因此双目通常被称为2.5D传感器。双目ADAS不需要样本库，距离测量直接通过一个简单的规则——路面和周围突出的物体被视为障碍物，整个算法完全是白盒的，因此不会出现无法识别的问题。一旦出现问题，你可以直接找到原因，不像单眼深度学习算法那样是一种黑箱逻辑。当然，双目望远镜可以得到这样的结果，一切都是基于准确的测距结果。核心o……

单眼是数据库和算法，但双目需要两个摄像头的联合优化、立体匹配和一致性，整个优化过程是不同的。博世的长期研发团队有几十人，但技术水平并没有太大提高。优化之所以困难，是因为双目优化既需要软件也需要硬件，而从本质上讲，硬件优化是最重要的。因此，对于调整工程师来说，有硬件工程师的思维是很有必要的。只有这样，硬件才能得到充分发挥。能够满足这些要求的工程师在业内被授予了一个头衔：全栈工程师，这在中国非常罕见。这些人才需要在软硬件方面有一定的知识储备，并且涉及光学成像、软件算法和硬件电路，因此人才稀缺。远翔科技的核心技术人员有5年以上的团队工作经验，因此在相互协调方面有着很大的默契。再加上行业经验，我们可以更快、更完美地展示产品。远翔科技新招聘的工程师中，很多都是名牌大学的应届毕业生，至少拥有硕士学位。这些人才需要同时了解硬件和软件。他们的大多数背景都是视觉和芯片逻辑。起初，公司不会急于让员工发展并产生利益。相反，它将培养员工各方面的能力。只有这样，新员工在后续的研发过程中自然会有正确的思维模式。什么是立体摄像机？立体相机不必是双目或多眼的，但它拍摄的图片必须经过立体匹配、点对点匹配和优化，最终得到密集视差图或深度图。整个过程需要一个强大的处理器。如果没有这个过程，它就不能被称为立体相机。三眼立体相机和三眼成像相机也是不同的。如果没有立体匹配，三个视场不同的摄像机就不能称为立体摄像机。原车摄像头的分辨率有限，所以三眼成像摄像头本质上是二维摄像头，只是为了覆盖更长的距离和更宽的角度，就像单眼的原理一样。特斯拉曾经想通过三眼立体相机的原理来测量距离。它是通过不同视差角的相机拍摄的图像的重叠区域的差异来计算障碍物距离。然而，这项技术本身就有一个很大的技术难度，即不同的广角镜头拍摄照片，曝光时间不同，而且两台相机在拍摄时相同的位置时间不同，很难保证同步。例如，长焦和广角相机的一行像素同时曝光，但只有少数像素可以实现时间的绝对同步。大多数剩余像素的曝光时间不在某个时间点。这种微小的差异在高速运动中会被放大，这也造成了双目测距距离不远的原因。所谓的差异，其实是千里之外的事，这是事实。为了解决这个问题，在目前的技术条件下，除非CMOS制造商做一些特殊的处理，比如让人们控制每个像素的曝光时间，否则很难实现。因为国际知名的CMOS制造商都是巨头，比如索尼和三星，他们的业务在汽车领域所占的比例相对较小，而且作为一种成熟的标准工艺，一些企业很难做出调整和修改，特斯拉等明星也做不到。因此，在这个阶段，制作一个三眼立体相机是非常困难的，短距离测距可能是可行的，但意义不大。这也是特斯拉后来放弃制造三眼摄像头的主要原因（Mobileye提供了技术支持）。在现有基础上，为了实现类似的三眼效果，可行的方法是通过多个双目摄像头来实现。例如，元橡科技现在正试图制造四眼甚至六眼相机，以实现不同测距范围的多角度覆盖，使用双目作为单眼。双目视觉需要FPGA，使用高性能处理器是不可避免的，但NVIDIA的三高处理器并不合适，FPGA解决方案是最好的方法。通常，算法验证将由PC上的GPU完成，但产品不会由GPU完成。这与平台的适应性有关。发电机……

总的来说，终端智能更适合FPGA和芯片，它需要完成大量高速重复操作，最好使用具有高计算能力的专用芯片。与NVIDIA的方案类似，通用计算平台的实现消耗了大量的功率，即使现在降低到15W，如果没有主动冷却系统，仍然很难正常工作。NVIDIA的解决方案更适合多传感器融合和无人大脑场景。一些公司之所以尝试使用GPU，是因为GPU的开发相对简单，大多数可以通过修改原始的C语言来使用。远翔科技的FPGA已经迭代了好几代，成熟的技术需要经历无数的坑，没有人能轻易跨越。双目相机是一种自然融合传感器，它结合了深度学习和图像学习，使得后续处理速度非常快。通过使用FPGA，元翔科技将传感器深度图像的生成时间减少到毫秒级，这意味着分析图像数据得到处理，结果几乎是实时的，为控制决策部分留下了充足的时间。在传统的GPU方案中，在处理图像之前，必须缓存图像，大约需要30ms，然后完成图像的特征提取。因此，即使GPU的计算能力很强，也无法忽略之前的缓存时间。然而，使用FPGA的方案将花费很少的时间。当从一个像素到另一个像素生成图片时，可以通过有限数量的像素来计算和比较差异，并且可以将计算结果提交给处理器。整个过程几乎是实时完成的，给中央处理器留下了充足的控制和决策时间。这就是为什么路虎的双目方案可以在NCAP评估中获得满分的原因。有一个核心问题，即系统的复杂性会导致不同的延迟。双目望远镜的趋势梅赛德斯-奔驰在2016年之前只在S系列车型中测试了双目望远镜，但到2017年，其最广泛销售的E系列车型已经标配了双目望远镜。后来，宝马的5系也跟上了，而路虎则更加激进。雷达被从前视传感器上移除，只使用了双目望远镜（但它在N-CAP中获得了单传感器第一名，并在当年获得了英国最佳安全模型奖）。双目可以取得良好的效果，已经得到了国外一些主流主机厂的认可。包括一些知名的Tier-1，他们也在发展自己的双眼能力，比如博世和，Mobileye一直在练习内功。国内原始设备制造商需要看到这一趋势。

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