近日,根据北京光秒科技有限公司官网及官方微信公众号的消息,该公司于2022年4月20日正式发布了其独立自主研发的全球首款1024线超高清激光雷达GM1024。据官网介绍,GM1024是目前全球点频最高的量产激光雷达产品,可为自动驾驶提供更为丰富可靠的细节信息。
北京光秒科技有限公司由余彦武博士于2019年创立,余彦武博士曾先后任职于国内顶级自动驾驶公司百度Apollo、Momenta,2019年创立光秒科技从事超高清激光雷达产品研发。
自动驾驶已经发展了十多年,激光雷达厂商如雨后春笋不断出现,各种广告宣传应接不暇,车规、量产、固态、图像级、远距离,很多新概念让大家目不暇接,但是深入研究后发现:
线数高的 往往 帧率低
帧率高的 往往 视场角小
视场角大的 往往 距离近
距离远的 往往 价格贵体积大
价格便宜体积小的 往往 线数低
激光雷达,能否既线束高,又帧率高,又有大视场角,又能远距离,体积又小,稳定又可靠呢?
光秒科技的GM1024给出了答案。光秒科技此次推出的旗舰产品GM1024是全球首款1024线远距离大视场混合固态激光雷达。目前市面上几乎所有的激光雷达,点频一般都不超过300万点每秒,光秒科技此次发布的GM1024线高清激光雷达点频可达到单回波2000万点每秒,双回波4000万点每秒,每帧点云在1024*1024的分辨率下仍有20Hz的刷新率。更重要的是,即使如此高的分辨率,探测距离丝毫不打折。此外,本产品还可按需配置实现不同的点频/分辨率/探测距离。
据余彦武博士介绍,在此之前,市面上的激光雷达很难突破300线,即使有个别厂家推出高线,也是以牺牲刷新率(帧率)或视场角为代价,并不能算是真的高清。这主要是由当前的激光雷达架构所限制,光秒科技通过全新的雷达技术架构和芯片化技术,在成本相近的情况下实现超高线数/点频;同时在体积方面,GM1024只有156*130*56mm,正面窗口比智能手机还小,作为一款采用1550nm光源的激光雷达来说,这个尺寸之小也是创下了行业之最。本次发布的GM1024是光秒科技在整机架构、光路设计、芯片、信号处理、算法等各方面历经三年的厚积薄发而得来的集大成之作,突破了传统激光雷达分辨率很难超过300线的技术瓶颈,并且实现了性能、体积、可靠性、成本的极致平衡,第一次正式宣告激光雷达进入2G(第二代)时代——高清时代。
一、超高分辨率
GM1024的超高点频可为自动驾驶提供更丰富可靠的细节信息和决策基础,以目前市面上主流的高端激光雷达128线为例,其纵向角分辨率为0.2度,这意味着在200米远的地方,两条线的间隔将达到0.7米,在这个距离下对于一辆汽车或者一个行人,纵向最多只有2条线,激光雷达几乎不具备识别能力,只能依赖于摄像头的图像信息来辅助识别。GM1024在保证超过150米探测距离(10%反射率)、10Hz以上刷新率的基础上,纵向线数达到1024线(分辨率几乎相当于1080p摄像头),识别能力大幅提高。
GM1024 点云图,可清晰分辨100米处的建筑物字母标志
(图片为光秒科技办公园区实景,点云图未经任何后期处理)
GM1024 与传统64线和128线的效果对比
GM1024 图像级分辨率,为感知决策提供更加丰富的细节
二、远距离
GM1024的超高分辨率,可以大幅提升激光雷达的有效感知距离。如果没有足够的分辨率支撑,单纯提探测距离并没有意义。同样以128线激光雷达为例,假如以一个人身上至少5线作为识别最低条件的话,其有效感知距离大约为100米。在保持线数不变的情况下,即使最远探测距离提高到500米,其有效感知距离仍在100米,并不会随之升高。
三、大视场
GM1024水平扫描角度达120°,完美契合各种前视场景。
GM1024实拍世界之窗,点云图未经任何后期处理
四、高帧率
GM1024支持20Hz的急速刷新,带来流畅动态画面,是目前高清激光雷达中唯一可以支持10Hz以上刷新率的,充分满足自动驾驶等场景的实时性需求。
五、小体积
在体积方面,GM1024只有156*130*56mm,正面窗口比智能手机还小,作为一款采用1550nm光源的激光雷达来说,这个尺寸之小也是创下了行业之最。
除了强悍的性能和小巧的体积,在细节方面光秒也做足了功课。
1. 整机IP6K7防水防尘
2. 1000Base-T1车载以太网接口
3. 支持PTP时间同步,ns级时间同步精度,同时开放内部激光发射Fire信号输出,进一步实现点云像素级时间同步
4. 内部集成IMU,最大限度支持高精度实时数据重建
5. 另外面向无人机和消费级应用,可支持TypeC和HDMI接口,底部预留1/4寸三脚架螺纹接口,可以像使用相机一样使用激光雷达。
过去几十年,全球经历了通信时代的辉煌发展,正朝着人工智能时代转型。如果说光纤技术的发明带来了通信速度、通信带宽数量级的提升,奠定了繁荣发展的通信时代基础,那么在人工智能时代,激光雷达则犹如通信时代的光纤技术一般,必将成为奠定人工智能发展基础的关键性技术。人工智能可以分为感知、决策、运动控制三个环节,只有机器在这三个环节的能力同时达到甚至超越人的水平,才能真正称之为人工智能;感知能力作为决策和控制的前提,是机器实现人工智能的第一步。目前,机器和人在感知层面的最大差距就是2D和3D的区别,当前主流的摄像头技术无法赋予机器3D感知能力,激光雷达则成为最有可能实现这一目标的技术,它既有图像传感器的细节分辨能力,同时又有普通雷达的距离探测能力,另外相比结构光、双目视觉等方案,又具备很强的通用性,探测精度基本不受距离影响,最远探测距离不受限制。
通信时代大发展后诞生了百花齐放的互联网应用,人工智能技术成熟发展后也将推广普及为各行各业进行赋能,如小到手机、监控设备,大到无人机、工业机器人、送餐机器人,再大到无人车、高铁、飞机、火箭、导弹,城市监控等。汽车自动驾驶虽然成为当下激光雷达最热的应用领域,但光秒科技的愿景则是让3D传感成为所有机器人的标配基础设施,为了实现这一愿景,激光雷达的分辨率首先必须达到摄像头或者人眼的水平,GM1024为实现这一目标迈出了坚实的一步。
就像通信时代离不开光纤,人工智能时代离不开激光雷达!
光秒科技致力于机器感知从2D向3D的进化和普及,为大规模人工智能时代的来临铺平道路。
届时:
√ 手机拍照全部是3D彩色点云流,
√ 元宇宙全部基于3D的现实环境重建,
√ 公路自动驾驶,
√ 海洋自动防撞,
√ 飞机自动导航避障,
√ 工业自动化目标识别与抓取,
√ 桥梁、铁路、隧道、大坝、建筑等的变形与异物入侵监控预警,
√ 军事上导弹地形匹配,无人车导航,
......
所有的这些愿景离不开高清、远距离、低成本、小体积的激光雷达。
光秒科技从创立之初,就以推动机器感知从2D向3D进化和普及为己任,根据第一性原理,脚踏实地做最能解决当前行业需求的事情。为此,光秒科技历时3年苦心研发,从激光器,到探测器,到扫描模组,到数据处理芯片,全部自研。解决高线、高可靠性、低成本、远距离等一系列不能兼容的问题,研发出世界上体积最小的高线远距离1550人眼安全激光雷达。
关于光秒科技
北京光秒科技有限公司由余彦武博士于2019年创立,核心团队成员为北航、北理、清华、中科大等知名高校博士,2021年获得数千万元投资。
公司自成立之初的发展愿景即推动高性能激光雷达的大规模普及,凭借对激光雷达产品的深刻理解和创新的技术解决方案,致力于实现激光雷达高性能化、低成本化,使其像摄像头一样得到普及应用,为机器赋予人眼一样的3D感知能力,加速推动人工智能发展。