在研究和實踐感知定位的時候，你是否遇到以下這些問題：環(huán)境感知、高精定位與高精地圖三者之間的關(guān)系是什么？為使得自動駕駛落地更可期，環(huán)境感知、高精定位與高精地圖三者應(yīng)該如何配合？眾包高精地圖的構(gòu)建條件是什么？如何平衡高清定位中各傳感器的權(quán)重問題？本文為你解答。

本文為DeepMotion聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO蔡銳講課的圖文實錄，主題為《自動駕駛的感知定位與高精地圖解決方案》。首先，一起了解下課程的提綱：

1、自動駕駛中的感知定位與高精地圖

2、如何構(gòu)建高精地圖眾包解決方案

3、DeepMotion感知定位解決方案解析

4、落地案例

在瀏覽正文之前，可以先思考以下幾個問題：

-環(huán)境感知、高精定位與高精地圖三者之間的關(guān)系是什么？

-為使得自動駕駛落地更可期，環(huán)境感知、高精定位與高精地圖三者應(yīng)該如何配合？

-眾包高精地圖的構(gòu)建條件是什么？

-DeepMotion自動駕駛系統(tǒng)有什么優(yōu)勢？

-如何平衡高清定位中各傳感器的權(quán)重問題？

主講實錄

蔡銳：大家晚上好，我是DeepMotion的蔡銳。非常高興有機會和大家交流，也非常開心在周末的晚上能有這么多的朋友來參與公開課，感謝大家。

我今天分享的主題是自動駕駛的感知定位與高精地圖解決方案。

自動駕駛的感知定位和高精地圖，隨便抽取任何一個環(huán)節(jié)出來都足夠講一天，因此今天在這里就利用時間和大家主要是分享一下我們對這幾大塊之間的一些想法和認知。

首先介紹一下我們自己，深動科技成立于2017年7月，整個團隊專注于為高級別智能駕駛提供安全可靠、可量產(chǎn)的環(huán)境感知、高清地圖構(gòu)建以及高精定位的解決方案。

創(chuàng)始團隊主要來自微軟研究院，均從事了多年的計算機視覺，包括立體視覺以及深度學習相關(guān)的一些工作。微軟的一些核心產(chǎn)品比如必應(yīng)搜索、Hololens與微軟認知服務(wù)也都有我們的貢獻，我們在這塊有著豐富的經(jīng)驗和積累。

從最早的DARPA智能駕駛比賽到Google在2009年開始做這件事情，再到Waymo以及到目前國內(nèi)外各種自動駕駛技術(shù)的逐漸成熟。我們可以看到，在不計成本的情況下，從技術(shù)方面來說，自動駕駛的可行性已經(jīng)得到了較為充分的驗證。所以目前在整個發(fā)展過程中，大家更愿意或者更需要花力氣去做一些事情，如何在成本和性能之間達到一個更好的平衡，這也是整個商業(yè)發(fā)展所必然經(jīng)歷的一個過程，類似地，從最早的飛機的發(fā)明到商用也是這樣的一個過程。深動科技希望在這個過程中，立足于技術(shù)創(chuàng)新，推動整個高級別智能駕駛技術(shù)的逐步落地和深化。

今天主要和大家分享三個部分的內(nèi)容：

1，環(huán)境感知、高精定位與高精地圖，分享一下我們對高級別智能駕駛中環(huán)境感知、高精定位與高精地圖這三個模塊之間的關(guān)系的理解；

2，解決方案：眾包高精地圖構(gòu)建，講解一下在眾包高清地圖構(gòu)建方面的一些解決方案；

3，基于高精地圖的感知與定位。

首先來談?wù)劦谝徊糠郑P(guān)于環(huán)境感知、高精定位和高清地圖之間的關(guān)系以及我們的一些思考。

關(guān)于智能駕駛，普通大眾最了解以及最能直觀感受的就是環(huán)境感知這部分了，環(huán)境感知是智能駕駛中相對于現(xiàn)有的汽車工業(yè)來說的一個全新模組，因此也得到了最多的關(guān)注。

目前在環(huán)境感知方面，大家可能有不同的方案，有激光雷達方案，分為高線束和低線束；也會有傳統(tǒng)的視覺方案，使用攝像頭；毫米波雷達的微波反射信號等；對于激光雷達，大家最主要的工作就是從點云中快速地分辨出障礙物和有語義信息的物體，比如行人、車輛等；在視覺方面，如上圖所示，要判斷圖像中每個像素的類別，從而達到對環(huán)境的語義理解；相對而言，毫米波雷達的信號主要是一些微波反射，現(xiàn)在一些可以成像的毫米波雷達技術(shù)也在發(fā)展之中。目前還有一些多傳感器融合的工作，比如把激光點云信號和圖像信號對齊，然后在更高維的特征空間中去做一些事情，這些都是很好的趨勢。這里我想強調(diào)一點，目前的感知技術(shù)基本上也只是用了傳感器本身的信息而已，并沒有去考慮別的可能有用的信息。

高精定位，可能在相應(yīng)的科技報道里面提的會比較少，但是相信對于智能駕駛的從業(yè)者來說，對這一塊都應(yīng)該是非常熟悉。目前高級別智能駕駛的解決方案，基本上還是采用了最早的測繪級定位手段，主要是依賴專業(yè)級的GNSS，再加上一個專業(yè)級陀螺儀做的INS來做車輛的姿態(tài)估計，為了能達到車道級別的定位準確性，會輔以RTK信號，可以用自建的基站或者是用千尋位置等企業(yè)提供的RTK服務(wù)。

對于高精定位這種專業(yè)級的設(shè)備，如果要求在GPS失鎖時的精度能達到足夠高，那么對慣導(dǎo)本身的要求以及價格成本就會呈指數(shù)級增長，市面上大家能用的設(shè)備，便宜的可能是數(shù)萬塊錢，如果不計成本，那么價格在30萬以上都會是有的。

大部分無人駕駛系統(tǒng)中，高精定位做為一個獨立運作的功能模塊，主要是通過衛(wèi)星和慣導(dǎo)信號的組合來得到對車輛位置的獨立估計。這在以尋跡為主，或者一些規(guī)定路線駕駛中也能達到很好的效果。但是在一些更廣闊的使用環(huán)境里面，比如城區(qū)高樓密集的情況下，也會是有一定的挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在高精地圖領(lǐng)域，主要是以圖商為主在做一些高精地圖的繪制和采集。目前比較成熟的方式還是采用專業(yè)測繪的方式，就是用激光和高精定位結(jié)合的方式對環(huán)境進行三維掃描和重建。

目前一輛專業(yè)級的采集設(shè)備，價格可能是800萬到1000多萬，稍微便宜一點的，至少也得百萬起步。

在采集的過程中，專業(yè)技術(shù)人員在每次作業(yè)之前都會對車輛和設(shè)備進行校準，在需要的情況下，會輔以RTK的基站來規(guī)劃采集的路線。因此可以看出人力成本也是不可忽略的。

此外，內(nèi)外業(yè)人員的配比目前也是行業(yè)的一個痛點，因為外業(yè)采集一公里的數(shù)據(jù)，內(nèi)業(yè)處理的時間或者處理的人數(shù)會達到1:5或者是1:6，甚至是更高的配比。

目前高精地圖的繪制會把更多更精確的信息記錄下來，包括坐標的信息，比如坡度、橫坡、曲率等。在有可能的情況下，還會進一步記錄路面的反射率，這主要是為了后期能識別路面的交通標識，以及希望反射率能夠在一定條件下提供一些可能會用到的定位幫助。

目前來說，對于智能駕駛中的環(huán)境感知、高精地圖的繪制以及高精定位這三塊來說，我們認為在絕大多數(shù)現(xiàn)有的應(yīng)用中還是一種比較松散的耦合。環(huán)境感知就是做好自己的事情，處理好一個或多個傳感器的信號輸入，盡量基于傳感器的輸入信息判斷出周圍環(huán)境存在的障礙物以及相關(guān)的環(huán)境信息；對于圖商來說，就是盡可能地用最好的設(shè)備和最好的工藝把所有能記錄下來的信息都記錄下來，并做一個高精度高質(zhì)量的地圖；對于高精定位來說，就是使用最好的位導(dǎo)加慣導(dǎo)設(shè)備，即使是在衛(wèi)星信號失鎖的情況下，也提供盡可能高的定位精度。

最終這三個模塊的信息都交給決策控制模塊。決策和控制模塊會首先根據(jù)高精定位返回的厘米級精度的GPS位置去查詢高精地圖，從而得到前方的道路拓撲結(jié)構(gòu)、所處車道以及車的行走軌跡和相應(yīng)車道的GPS坐標等。環(huán)境感知模塊負責在行進的過程中不要撞上別的障礙物。因此，可以看到這三塊都是比較獨立地為決策控制模塊提供輸入信號，讓決策控制模塊做出后續(xù)的判斷和操作。

我們認為這三者應(yīng)該是以一種更加緊密的方式來進行聯(lián)系。

首先高精地圖和環(huán)境感知的關(guān)系。上圖是中關(guān)村路口的一張照片，我每天都會經(jīng)過這個路口，我是從東往南走，會在橋上進行左轉(zhuǎn)，在左轉(zhuǎn)的時候，司機都會看見三個燈，我發(fā)現(xiàn)很多司機都會非常的猶豫應(yīng)該按照哪一個紅綠燈的指示來操作，當B處的綠燈亮時，很多的司機都會下意識地松開剎車向前開，發(fā)現(xiàn)不對后又停了下來。

其實細心的同學可以看到左轉(zhuǎn)的控制燈是在C位置上一個比較小的紅綠燈，因為我經(jīng)常經(jīng)過這個地方，所以我在熟悉了環(huán)境以后，知道應(yīng)該在什么地方去找紅綠燈。這就告訴我們一件事情，在環(huán)境感知時，環(huán)境的上下文會為環(huán)境感知提供很多有用的信息。有了環(huán)境上下文以后，我就會直接去C位置看紅綠燈顏色的變化，而不會在AB處找。從機器層面來講，首先計算量會大大減少，同時也有助于提高及機器判斷的準確率。

當然這只是例子，在未來的使用，對于可以通過信號控制的設(shè)備，更有可能是使用V2X的方式來處理，這里只是作為一個例子，告訴大家語義上下文對于環(huán)境理解的準確率是很有幫助的，而我們?nèi)艘彩堑拇_是這樣去做的。

這張圖表明的是定位的方式，人類對于自己所處位置的定位是標準的三角定位過程，通過比對環(huán)境中的一些參照物來確定自己的相對位置，這與GPS的絕對定位是存在著本質(zhì)差異的。

絕對的GPS定位，可以認為是閉著眼睛的。會有廣播輸入告訴現(xiàn)在所觀察到的衛(wèi)星的位置，同時會有一個陀螺儀，通過觀察陀螺儀的的運動來判斷自身的瞬時運動。

但是人類在定位的時候，更多依靠的是用眼睛觀察周圍的環(huán)境和物體，從而判斷自己的相對位置。我們知道，絕對定位會受GPS信號的影響，比如很長的隧道或者是山區(qū)。考慮到這些情況，通過比對參照物的方式來做相對的定位也是很需要的。這也是高精地圖和高精定位應(yīng)該產(chǎn)生更緊密聯(lián)系的佐證吧。

基于以上的觀察，我們把前圖重新修正了一下。我們認為在這個過程中，高精地圖、環(huán)境感知以及高精定位應(yīng)該是更緊密的耦合。高精地圖可以為環(huán)境感知提供上下文，也能為高精相對定位做一些很好的參照物比對。同時在實操中，基于高精定位和環(huán)境感知的結(jié)果，也可以實時地對高精地圖中的一些變化部分進行實時修正。因此這三個模塊在自動駕駛車輛中應(yīng)該是以更緊密耦合的運行方式。

在目前情況下，松散地使用高精地圖、高精定位和環(huán)境感知模組有助于快速交付可以運行的Demo。但是從長期來說，我們認為這三部分的緊密耦合一定有助于提高環(huán)境感知和定位的精度。同時一定程度上也可以降低對設(shè)備的要求，從而使自動駕駛的落地更可預(yù)期。

接下來講解一下第二部分，我們對眾包高精地圖構(gòu)建的一些思考。

首先我們認為，不管用什么方式來做高精地圖，都應(yīng)該滿足以下三個要求：

1、支持國標中所定義的各種車道線、交通標識、道路標牌，道路的彎度曲率等豐富的道路元素及屬性。這些屬性有些是測量一次之后可以長期使用的，比如一條路在修了以后，它的曲率、坡度等物理特征基本上都是定義好了的。其他的如交通標識、路面施畫以及周圍的路牌都能有可能經(jīng)常變化，地圖需要很好的體現(xiàn)這些變化。

另外，根據(jù)不同的應(yīng)用需求，我們還會擴展加入一些道路元素，比如道路中間的隔擋、燈桿或者別的參照物等。因此制圖的流程也應(yīng)該能夠比較好地支持這些定制化的地圖元素。

2、需要滿足高級別自動駕駛對高精地圖精度的需求，也就是達到厘米級。

3、在實際應(yīng)用中，除了上面第二條提到的對地圖精度的需求以外，為了使得地圖活性得到保證，需要可接受的采集成本和采集周期。在設(shè)計地圖制作方案的時候，必須要考慮到這一點。初期階段大家可以不計成本，不計代價地做出第一版底圖。但是在規(guī)模化生產(chǎn)應(yīng)用以后，還是要慮到自動化、更新頻次和采集成本等因素。

我們設(shè)計的可眾包高精地圖構(gòu)建分成端和云兩部分。

在端這一部分，我們會通過車載的GNSS以及慣導(dǎo)來做兩方面事情。一方面是估計車輛自運動，得到車輛的6-DOF位姿。從上圖可以看到，在實踐中我們會用一些語義級的特征，首先對圖像進行地圖元素的識別和分割，再對識別結(jié)果進行比對，然后結(jié)合慣導(dǎo)和GPS的信息來比較準確地估計車輛6-DOF的姿態(tài)。

當有了姿態(tài)之后，可以很方便地把剛才圖像識別所得到的一些地圖元素進行矢量化的抽取，其中涉及到一些比較復(fù)雜的處理，比如道路平面的估計以及識別結(jié)果的規(guī)整，使其標準化。結(jié)合姿態(tài)，可以很自然地把這些元素放在三維空間中。

我們統(tǒng)計了一下相關(guān)的一些數(shù)據(jù)，如果真正要做一個高效的采集系統(tǒng)，目前傳統(tǒng)的內(nèi)外業(yè)方式不一定完全適用，因為大量數(shù)據(jù)不能夠?qū)崟r處理，也就不可能眾包。同時大數(shù)據(jù)的拷貝、遷移等也會對整個地圖的生產(chǎn)過程造成比較大的延時。

因此我們提倡的是把矢量化的地圖元素結(jié)合當前采集車輛的6-DOF位姿進行打包后壓縮，然后傳回云端。我們估計在城區(qū)中的數(shù)據(jù)量大概在40-50KB/Km，城區(qū)道路元素相對多一點，而對于高速公路來說，數(shù)據(jù)量要小很多。

對于眾包車輛來說，我們可以要求它只提供矢量化的元素。如果是希望做從0到1的制圖過程，我們也支持存儲一些關(guān)鍵幀，以便后期對制圖的質(zhì)量進行更好的把控。

在基于眾包的情況下，傳回云端的數(shù)據(jù)主要包括車輛姿態(tài)以及一些矢量化的道路元素。我們會根據(jù)車輛所在的位置（絕對坐標）對其進行一些分組。大家都知道在傳統(tǒng)的作圖過程中，是分成小塊一個個進行處理的。類似地，我們也會把地圖分成幾塊，每一塊里面會做相應(yīng)的層級空間聚類。

對于每一塊中的軌跡，包括相應(yīng)幀中的姿態(tài)以及關(guān)鍵幀中的矢量化地圖元素，如何從不同的軌跡中去找到它們之間的相對關(guān)系，比如如何快速地判斷本次采集中的某個路口的某個箭頭和前次采集中的箭頭是不是同一個。

當你能夠很高效準確地做這一點以后，那么就會在多條軌跡之間建立約束。一方面可以連在一起生成更大的軌跡地圖，另一方面，這些約束會對整個軌跡的幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化產(chǎn)生相當重要的作用。這整個過程都是在云端進行的，最后的輸出就是大畫幅、大尺寸、矢量化的高精地圖。

為能達上述目的，這是我們現(xiàn)在在車端使用的基于NVIDIA TX-2的算力單元。這塊小板上既有CPU也有GPU。CPU主要負責同步GNSS、IMU、Camera的時序信號、負責整個車輛的自運動估計，以及輸出矢量化的地圖元素。另外我們會利用板上的GPU來做道路元素的識別和分割。可以看到，這塊板卡的算力要承擔比較多的任務(wù)，因此如何在時間上和不同線程之間合理地分配計算資源，保證在車輛軌跡不丟失的情況下，保證比較高準確率的道路元素抽取，這是一個很大的挑戰(zhàn)。其中會有非常多的研發(fā)和調(diào)試的工作需要去做。

以目前的技術(shù)水平，基于這樣的板卡基本上能做到10fps以上的處理速度，在車速80-90km/h的情況下也能滿足作圖的需求。

這是一個真正在云端多軌跡融合的例子，真實情況較為復(fù)雜。在不同情況下，采集車輛所處的車道不一樣，所看見的視野也不一樣，在不同視野里，不同地圖元素的準確精度也是不一樣的，這點做視覺的人都應(yīng)該知道，所以在多個軌跡中不僅僅有軌跡的拓撲結(jié)構(gòu)，你所看見的元素可能也會有些差異，那么估計出來的矢量化地圖元素的坐標可能也會有不同的精度。其中最核心的算法就是不同軌跡中地圖元素的配準。還有一個難點是基于矢量化的地圖元素和采集車的行進軌跡，推理出道路的拓撲結(jié)構(gòu)，這些事情也是放在云端來做的。

接下來講解一下第三部分，我們在基于高精地圖的感知與定位上的一些想法。

這是我們現(xiàn)在所研發(fā)方案的一些功能特點。首先我們還是堅持以視覺為主，因為我們認為視覺的潛能還是很大的。當然我們也不排斥多傳感器，因為要想很快的實用，在現(xiàn)有的情況下還是需要多傳感器冗余的信號輔助，因此我們的方案會輔以低線束激光雷達來做這件事情。

而我們希望能達到的效果是即使在GPS信號比較弱的區(qū)域，仍然能夠提供一個足以支持高級別智能駕駛的定位精度。

另外，我們的方案也會支持多種不同的攝像頭、激光雷達、GNSS/IMU模組，從而提供在未來一定時間內(nèi)，市場可接受的一種硬件配置。

這張圖是我們的整個系統(tǒng)架構(gòu)，實踐中它們的關(guān)系比較復(fù)雜。我盡量把它呈現(xiàn)出來，希望能給大家解釋清楚。

這里面主要有兩件事情，分別是高精定位和環(huán)境感知。

在高精定位中，整個系統(tǒng)會有IMU和GPS信號輸入。通過攝像頭獲取圖像，進而通過感知模塊把地圖元素給抽取出來。地圖元素和高精地圖做比，再結(jié)合GPS和IMU信號，得出高精度的定位坐標。

當有了高精定位以后，我們可以把地圖在當前視野里進行一個反投。可以把地圖的投影看作是一種mask，mask中標記出地圖元素應(yīng)該出現(xiàn)在當前視野中的哪些位置。之后再結(jié)合攝像頭和激光雷達，就能夠做到更好的環(huán)境感知。

這里會出現(xiàn)雞和蛋的問題。環(huán)境感知希望地圖投影給它一個mask，能夠讓它做得更準。但為了得到地圖投影，又需要知道當前車輛的位置和姿態(tài)。而定位本身又依賴于環(huán)境感知部分從當前圖片中抽取的地圖元素。

因此在實操中，這是一個迭代的過程。在t+1的時刻，即使這時還沒有高精定位的位置，也會根據(jù)前一時刻t的位置來做一個預(yù)測。這個預(yù)測的位姿會用來做地圖投影。在有了地圖投影之后，把投影輸入到環(huán)境感知模塊中，再進行t+1時刻地圖元素的抽取，進而去改進t+1時刻的高精定位。

在實操中會發(fā)現(xiàn)地圖投影并不需要是非常準確的位姿。地圖投影本身只是提供圖像中的一個大概的目標區(qū)域，來告知感知模組哪里有需要識別的環(huán)境語義標識。

高精定位本質(zhì)上就是一個優(yōu)化問題，我們有GPS觀測、慣導(dǎo)觀測以及地圖和圖像中地圖元素檢測結(jié)果之間匹配狀況的關(guān)系。這里有多重約束，不同約束會對應(yīng)車輛位姿的不同部分，比如GPS是對position（位置）的約束，IMU會約束車輛的orientation（朝向）和時序上的位置變化。而地圖與圖像的比對會對位置和朝向的6-DOF（自由度）都會有約束。

實操中最難的是如何根據(jù)在車輛行進過程中去自適應(yīng)調(diào)整不同的約束在整個優(yōu)化cost中的權(quán)重。舉個例子，在過隧道的時候，我們完全不應(yīng)該去相信GPS信號，需要直接忽略它了cost。此外在實際上也會考慮到傳感器本身置信度，比如IMU的噪音漂移等情況。這就需要去預(yù)測這幾個信號之間可信度的時序變化，并對此進行建模，從而幫助不斷調(diào)整不同約束在融合中的權(quán)重。

最后，深度學習對圖像處理的幀率可能不夠高。但操控車輛的時候，往往需要更高幀率的位姿輸出。這里就涉及到在圖像間進行姿態(tài)插值，利用IMU信號來得到更高頻的輸出，這些也是實際中所需要考慮的問題。

對于環(huán)境感知來說，毋庸置疑，大家首先會考慮使用RGB的圖像信息，也會把Lidar的空間數(shù)據(jù)放進感知系統(tǒng)中，同時比較重要的是會把高清地圖在當前幀的投影也輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中。因此我們神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有三種不同信號的輸入。

對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，一方面是比較標準的像素級圖像的語義分割，同時我們還會恢復(fù)一個非常稠密的深度圖。在這個稠密的深度圖恢復(fù)過程中，我們用到了高精地圖對路平面的估計，也用到了Lidar點云以及圖像的信息，使得最終的數(shù)據(jù)是一個比較稠密的深度圖。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會同時輸出空間和語義這兩方面的信息。這是一個在比較底層的特征融合，體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)本身的結(jié)構(gòu)和權(quán)重的優(yōu)化過程中。

每幀數(shù)據(jù)都有了這兩方面的信息以后，可以建立一個local（本地）的空間坐標系。在這個坐標系中，路平面、車輛、交通標識等都可以用一種真3D的模式得到表現(xiàn)。這也為后續(xù)車輛的控制和決策提供了非常直觀的輸入。

最后我們總結(jié)一下，從DeepMotion出發(fā)，有兩個觀點。

1.我們認為應(yīng)該重新思考高精地圖在整個自動駕駛環(huán)節(jié)中的地位。就是以高精地圖為核心，提供更好的環(huán)境感知與高精定位。

2.在不計傳感器成本和設(shè)備成本的情況下，已經(jīng)證明了智能駕駛的可行性，那么在當前落地的過程中，我們應(yīng)該花更多的功夫去充分挖掘算法和和背后大數(shù)據(jù)的潛力，盡可能地在不損失安全性的情況下，在性能和成本之間達到一個更好的平衡，使量產(chǎn)和落地變得更可期。

我的講解到此結(jié)束了，歡迎更多的朋友在線上線下和我們多多討論，大家共同合作推動無人駕駛在整個應(yīng)用場景下的快速落地。謝謝大家。

提問環(huán)節(jié)

提問一

姚燦-高德-產(chǎn)品經(jīng)理

1、高精地圖理想的絕對精度和相對精度是多少，哪個更重要？

2、高精眾包方案，以DeepMotion的經(jīng)驗，多少次數(shù)據(jù)回傳能夠滿足制圖需求？絕對精度和相對精度分別能達到多少？

蔡銳：1、問題范圍很大也很專業(yè)，簡單講講我的一些想法。其實很難去討論絕對精度和相對精度誰更重要。如果絕對精度能做得很高，那么相對精度自然也能做得很高。在實際過程中使用RTK信號，或者對多條采集路徑進行融合優(yōu)化，都能得到不錯的絕對精度。目前來看，如果地圖和定位是一個比較松散耦合的情況下，肯定是絕對精度比相對精度要重要，因為在弱溝通環(huán)境下，大家需要在同一個非常準確一致的坐標系中進行溝通，這就要求地圖和真正的車載定位系統(tǒng)都要求達到一個非常高的精度，這樣大家才能在一個坐標系下去進行對話，才能不犯任何錯誤。

隨著技術(shù)的發(fā)展，相對定位技術(shù)會逐漸成熟。相對定位精度在某些情況下是很必要的，比如在隧道等無法保證絕對精度的工況下。

2、關(guān)于多少次回傳數(shù)據(jù)能滿足制圖的需求，這需要討論具體的道路場景。按我們的經(jīng)驗，在城區(qū)道路中，單次能處理5-6個車道寬的區(qū)域。如果像長安街這樣特別大、車道特別多的道路，可能要跑好幾次采集才能完成一個比較完整的拼接。此外比較復(fù)雜的是路口的情況，路口是一個比較開闊的區(qū)域，由于車輛在行進或者轉(zhuǎn)彎的過程中，區(qū)域的覆蓋范圍可能需要更仔細的考量。我們在構(gòu)建地圖的過程中，會有指引告訴外業(yè)采集人員可能會缺哪塊區(qū)域。

目前我們的絕對定位精度非常依賴于真正采集時的初始定位設(shè)備，如果是主動采集，我們不排斥使用一些稍微貴一點的設(shè)備，尤其是位導(dǎo)。位導(dǎo)可以提供一個很好的初始點，這樣能保證絕對精度。我們用的視覺方案有單目和雙目兩種，精度上會有一些差異，但都能達到20公分以內(nèi)的相對精度。

提問二

謝榮豪-廣汽研究院-自動駕駛產(chǎn)品工程師

1、高精度地圖在車上是集成在車輛導(dǎo)航里的還是獨立的模塊?

2、視覺自定位和差分定位相比，優(yōu)劣在哪里? 哪些數(shù)據(jù)可以足夠支撐亞米級的橫向自定位?

蔡銳：1、我們認為高精地圖不應(yīng)該是現(xiàn)有車機地圖的使用方式。它應(yīng)該和車上其他傳感器處于一個緊耦合的狀態(tài)，比如在車輛定位的過程中，需要獲取攝像頭信號來比對地圖元素。因此我認為它模塊的劃分可能會和現(xiàn)在的車輛導(dǎo)航中模塊劃分是不同情況的。但具體采用什么樣的一種配合方式，車機負責什么、傳感器負責什么、在哪里進行交互運算等，我們也希望能多聽聽車廠朋友們的專業(yè)分析。

2、視覺自定位和差分定位相比，我認為這兩個不是排斥的關(guān)系，而是一種互補的關(guān)系。差分定位是一種比較獨立的定位，它參考地基信號來解算位置。而視覺更多是對環(huán)境中相對位置的分析，我覺得它們是一個互補的關(guān)系。

我的理解是，對于橫向自定位，根據(jù)車道施畫，可以很好地解決定位的問題，如果在沒有車道施畫的情況下，參考路邊的路牌，或者是路基和路面的寬度等參數(shù)來進行分析。

提問三

海丹-軍科系統(tǒng)院-Vslam

怎樣融合多車采集的數(shù)據(jù)形成最后一張一致的地圖。例如由于誤差每個車采集到的車道線肯定會有不同，精度有可能是10cm以上。而且每個車使用的基準都不一樣，最后是怎么融合成一條車道線的？

蔡銳：這是高精地圖，尤其眾包制作高精地圖中比較核心的部分，每個單獨軌跡可能都有自己獨立的誤差，由于實際的物理車道本身是剛性的，它們所產(chǎn)生的約束在你考慮到多次軌跡融合的時候，它們所產(chǎn)生的誤差在整體上是一個減小和抵消的過程。

很多情況下，你會發(fā)現(xiàn)地圖中很多道路的路口是比較豐富的，而它能提供的路面信息相對來說會更多一些。這時你會發(fā)現(xiàn)如果把它每個路口對齊得很好的情況下，路口之間的車道相應(yīng)的對齊和融合相對來說會變得更加容易一些。

此外，融合不是單純地將兩個有十厘米偏差的軌跡相加。每一個軌跡都有背后的樣條曲線表征，優(yōu)化的是樣條函數(shù)的參數(shù)。此外還有很多路面外的信息，比如空中的路牌。其實空中路牌是很重要的，因為對于地面元素的優(yōu)化來說，地面距離越遠，誤差就會越大，但是空中路牌會給我們提供一些更多方向的約束。

提問四

王維-高德-測試開發(fā)工程師

眾包采集和更新地圖時，如何解決車道線的多源融合和拼接問題

蔡銳：這個問題跟上面的問題四是蠻類似的。可以考慮幾個問題，首先以一種什么樣的形式去描述車道線；其次是如何充分利用車道線以外的其他路面特征和空中信息去形成一個全方位的約束。

提問五

鄭國賢-東北大學-雙控

視覺慣性融合的SLAM在無人駕駛中扮演著怎樣的角色？感覺一般都是聽到深度學習的場景分割和語義理解。

蔡銳：視覺和慣導(dǎo)融合的SLAM在自動駕駛中是很重要的。比如在我們系統(tǒng)中一直會跑一個多傳感器融合的SLAM。它會實時輸出車輛的姿態(tài)，如果你沒有很專業(yè)級的慣導(dǎo)，一定程度上，它會提供一些精度還不錯的車輛姿態(tài)信息。

的確，在大家提到的自動駕駛中，場景的分割和語意的理解是比較直觀的。除了環(huán)境感知以外，語義理解能幫助視覺和慣導(dǎo)融合的SLAM。我們認為室外的駕駛環(huán)境是非常具有挑戰(zhàn)性的，所以必須依賴高級別語義的視覺特征。

說得更直白一點，在市場上能做場景分割和語義理解的人才儲備還算比較豐富的，而在SLAM這塊，相對來說人才儲備還比較匱乏一些。

提問六

蔡少駿-馭勢科技-視覺算法工程師

1、開放道路的定位方案是什么？

2、多傳感器融合定位怎么做的？

3、動態(tài)變化的場景怎么處理？

蔡銳：1、對于開放道路的定位方案，我們認為是一個比較有挑戰(zhàn)性的過程。開放道路的地圖本身就不像結(jié)構(gòu)化的道路，因此考慮思路也不一樣，開放道路可以根據(jù)你適用的范圍做出更細的劃分，比如一些廠區(qū)、園區(qū)的道路以及一些小區(qū)道路，這對于做相對定位所用的比較穩(wěn)定的視覺元素的選擇來說會有一些區(qū)別。

2、這其實就是你算法的核心。如何充分地使用慣導(dǎo)、位導(dǎo)、視覺信息以及與高精度地圖的比對信息在聯(lián)合優(yōu)化的過程中得到一個最優(yōu)的姿態(tài)結(jié)算。

3、對于動態(tài)場景怎么處理的問題，我可能沒有太理解你的問題。在這里說說我的理解，在上面的回答中我也提到，實際道路上的車輛位姿估計是一件很有挑戰(zhàn)的事情。因為道路上除了一些比較穩(wěn)定的參照物外，還有大量的運動物體。這本質(zhì)上需要更好地利用不同傳感器的輸入，去幫你判斷路面上的相對運動和絕對運動，從而減輕運動物體對姿態(tài)估計的影響。