NVIDIA利用攝像頭圖像訓(xùn)練基于攝像頭的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)AutoHighBeamNet，可以為車(chē)輛的遠(yuǎn)光燈系統(tǒng)自動(dòng)生成控制輸出，從而提高夜間行駛的視野范圍和安全性。

　　任務(wù)：

　　自動(dòng)可靠的遠(yuǎn)光燈控制

　　方法：

　　AutoHighBeamNet

　　如今，AI可以使汽車(chē)在黑暗中更容易看見(jiàn)路況，同時(shí)確保其他車(chē)輛中的駕駛員不會(huì)被燈光影響。遠(yuǎn)光燈可以大大增加大燈的夜間可視范圍，但同時(shí)它們也會(huì)產(chǎn)生眩光給其他駕駛員造成危險(xiǎn)。大多數(shù)商業(yè)上可用的遠(yuǎn)光燈系統(tǒng)仍然需要手動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，這可能會(huì)給駕駛員造成混亂和麻煩，從而導(dǎo)致遠(yuǎn)光燈沒(méi)有被充分利用或被誤用。我們利用攝像頭圖像訓(xùn)練了基于攝像頭的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)AutoHighBeamNet，它可以為車(chē)輛的遠(yuǎn)光燈系統(tǒng)自動(dòng)生成控制輸出，從而提高夜間行駛的視野范圍和安全性。AutoHighBeamNet無(wú)需根據(jù)場(chǎng)景中其他光源的照度水平來(lái)生成遠(yuǎn)光燈控制信號(hào)，而是能夠從更廣泛的駕駛場(chǎng)景中學(xué)習(xí)，以實(shí)現(xiàn)真正自主可靠的遠(yuǎn)光燈控制。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)攝像頭圖像中感知到正在行駛的車(chē)輛做出反應(yīng)。任何一輛行駛中的汽車(chē)都會(huì)被定義為打開(kāi)前大燈或尾燈的汽車(chē)。AutoHighBeamNet會(huì)把路邊停放的所有燈都熄滅的汽車(chē)定義為非活動(dòng)車(chē)輛。AutoHighBeamNet是AutoDrivingBeam視覺(jué)感知模塊的一部分，該模塊從單眼前視攝像頭獲取圖像數(shù)據(jù)(如圖1所示)。每幀AutoHighBeamNet檢測(cè)結(jié)果將會(huì)輸入到后處理子模塊中，該子模塊能夠執(zhí)行每幀和時(shí)間的后處理。隨后，AutoDrivingBeam模塊的輸出可以由汽車(chē)制造商進(jìn)行定制，根據(jù)來(lái)自其他車(chē)輛模塊的輸入信號(hào)(例如，汽車(chē)本身的速度，環(huán)境照明條件等)調(diào)整適應(yīng)其相應(yīng)規(guī)則和政策?；谶@些定制，最終產(chǎn)生遠(yuǎn)光燈控制信號(hào)。遠(yuǎn)光燈控制信號(hào)可以采用兩種不同的模式：自動(dòng)遠(yuǎn)光燈(AHB)模式，它提供二進(jìn)制開(kāi)/關(guān)控制;自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)光束(ADB)模式，可精確控制各個(gè)遠(yuǎn)光LED陣列以創(chuàng)建無(wú)眩光區(qū)域(GFZ)。

　　圖1. AutoDrivingBeam感知模塊架構(gòu)和系統(tǒng)集成示例。

　　AHB模式

　　在AHB模式下(如圖2所示)，車(chē)輛的遠(yuǎn)光燈將在夜間照明不佳的情況下自動(dòng)打開(kāi)。但是當(dāng)檢測(cè)到行駛中的車(chē)輛進(jìn)入視野范圍時(shí)，遠(yuǎn)光燈會(huì)自動(dòng)關(guān)閉并切換為近光燈。車(chē)輛遠(yuǎn)離后，遠(yuǎn)光燈將自動(dòng)重新打開(kāi)。

　　圖2.自動(dòng)開(kāi)/關(guān)遠(yuǎn)光燈控制示例。

　　ADB模式

　　自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)光束(ADB)是遠(yuǎn)光燈控制的新標(biāo)準(zhǔn)。如圖3所示，在ADB模式下，車(chē)輛通過(guò)使遠(yuǎn)光燈LED陣列前照燈中的各個(gè)LED變暗來(lái)防止給遠(yuǎn)處行駛車(chē)輛中的駕駛員造成眩光。這種選擇性調(diào)光可根據(jù)交通模式的需要?jiǎng)?chuàng)建無(wú)眩光區(qū)域。

　　圖3.自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)光束控制示例。

　　與AHB模式相似，在車(chē)輛離開(kāi)檢測(cè)范圍后，變暗的區(qū)域?qū)⒆詣?dòng)變回全亮度狀態(tài)。因此，在ADB模式下始終可以保持遠(yuǎn)光燈開(kāi)啟，以提高夜間行駛的安全性，同時(shí)也不會(huì)引起其他道路使用者眩光。ADB模式已于2016年在歐洲被允許采用。盡管尚未獲得美國(guó)市場(chǎng)的批準(zhǔn)，但ADB也在接受美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)的積極評(píng)估。

　　無(wú)眩光區(qū)域

　　在ADB模式下，無(wú)眩光區(qū)域(GFZ)是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，旨在表示在攝像頭可感知的幀中應(yīng)完全避免使用遠(yuǎn)光燈或使用減弱遠(yuǎn)光燈以避免發(fā)生反射的區(qū)域。圖4說(shuō)明了基于矩陣LED的照明系統(tǒng)的無(wú)眩光區(qū)域輸出示例，其中每個(gè)LED均可單獨(dú)控制。

　　圖4.矩陣LED遠(yuǎn)光系統(tǒng)無(wú)眩光區(qū)域示例

　　無(wú)眩光區(qū)域輸出用于感知攝像頭坐標(biāo)。將無(wú)眩光區(qū)域規(guī)劃與車(chē)輛照明系統(tǒng)相協(xié)調(diào)需要一個(gè)校準(zhǔn)的過(guò)程。校準(zhǔn)工具及其流程與特定的車(chē)輛設(shè)置和與ADB兼容的照明系統(tǒng)選擇緊密相關(guān)。