激光雷達在未來的價值

澳門粵港澳大灣區人工智能學會副理事長  陳永健

兩個月前,筆者曾在「暢談電動車 (七)」文內,提及到激光雷達已開始陸續被使用到國產電動車上,作為支持自動駕駛的一件重要傳感器。原因是激光雷達有著難以取代的技術優勢,例如無論白晝黑夜都可以無誤地工作,它的雷達工作方式,可以準備的獲得諸如距離、速度、高度等實時數據。相比之下的攝像頭,需要把攝入的影像進行運算分析,亦只能提供2D的平面圖像,也需要運用算法進行分析,準確率相比激光雷達更有明顯差距。由於激光雷達的工作原理,可以持續對一件物體進行監測,通過距離、速度、高度等信息的改變,就能獲得物體的移動路徑;從而作出路徑預測,這是十分重要的一項功能。

由於激光雷達的優勢,以及比視訊更高的解析度,可以補強視訊的不足。例如在重要地域的安防監控。傳統的視頻監控,易受到光線、距離、鏡頭解析度等因素所影響,就算是紅外線攝像頭,也是較易受到環境、供電等干擾,而且也可以通過紅外線屏閉方式,對紅外線攝像頭進行躲避。但是若使用上激光雷達,只要是移動的物體或異物的出現,激光雷達都可以無分晝夜輕易捕獲;而且,通過雷達數據的分析,很輕易進行侵入進行研判、或通過安全威脅分類作出不同的警告和應對措施。此外,激光雷達在監控應用方面,還有一項獨特優勢,就是它只能對物體進行掃瞄,而不會對人臉作出描繪。這可避開有關監控會侵犯到個人隱私的疑慮。

在一些國家,激光雷達亦開始被安裝在馬路口,對路面上的情況進行持續的監控。例如可以分辨出哪些是行人,哪些是車輛,然後進行分類處理,辨別出潛在風險。其中一種用途是準確的測出車流,通過獲取車流的不同類型車輛的數量、速度,這些數據可以匯集到智慧交通控制中心,利用人工智能計算出道路分流方案,並同時控制交通燈的轉燈時間,務求達到道路暢通,大幅減少因不良交通燈設置引起的堵車。很多時候,路口也是交通意外的黑點,若利用激光雷射發現意外,可以即時報警,並同時提供有效的車道管制措施。雖然高解析度的攝像頭可以做到上面的大部份工作,但因為需要由二維平面影像轉為有效數據,當中要比激光雷達更大量的計算工作,準確度也沒有激光雷達那樣高,所以若是作為全城的智慧交通建設,激光雷達的應用是避免不了;否則需要即時對收集回來的影像進行分析,是非常巨大的工程,成本也很高。

以往,激光雷達不普及,很大程度是由於價錢較高,但隨著技術的進步,應用方案的增加,將推動相關產品的大量生產,那時候就有條件把成本大幅壓下來。

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