蘑菇說(shuō)：交通錐是一種常見(jiàn)的道路隔離警戒標(biāo)志。日常行車中，遇到前方有交通錐，人類司機(jī)大多能自如繞行。但為何對(duì)自動(dòng)駕駛車來(lái)說(shuō)，小小的交通錐卻能帶來(lái)大大的麻煩？本期蘑菇說(shuō)為你解讀。

讓我們假設(shè)一個(gè)畫面：一輛自動(dòng)駕駛汽車剛剛進(jìn)入路口，準(zhǔn)備右轉(zhuǎn)。但是右轉(zhuǎn)的雙車道由于放置了交通錐，變成了單車道。

自動(dòng)駕駛程序探測(cè)到之后，不知為何，停在路口不走了。停了幾分鐘后，這輛車接著右轉(zhuǎn)，但在轉(zhuǎn)過(guò)去的瞬間又一頭扎進(jìn)封閉車道，卡在兩個(gè)交通錐中間。

這是自動(dòng)駕駛汽車在測(cè)試中經(jīng)常發(fā)生的一幕。 交通錐是一種用來(lái)警示司機(jī)，前方路障、請(qǐng)繞行的錐形路標(biāo)，又稱“雪糕筒”。因而這種現(xiàn)象又被稱為“雪糕筒“難題。

相比汽車和行人，雪糕筒對(duì)“自動(dòng)駕駛之眼”——高精度攝像頭的識(shí)別帶來(lái)的挑戰(zhàn)確實(shí)更大。

原因之一是，雪糕筒體積相對(duì)較小，擺放位置低。而自動(dòng)駕駛汽車通常處于高速移動(dòng)狀態(tài)，攝像頭在遠(yuǎn)處難以捕捉到，在近處又往往將其遺失在可拍攝范圍之外。 另一種可能性是，攝像頭成功地拍攝到了交通錐的畫面，但嵌入其內(nèi)的深度學(xué)習(xí)軟件對(duì)“TA是誰(shuí)“的判斷出現(xiàn)了錯(cuò)誤。

深度學(xué)習(xí)的作用原理是基于已有場(chǎng)景庫(kù)數(shù)據(jù)的算法模型訓(xùn)練。機(jī)器必須在系統(tǒng)里見(jiàn)過(guò)TA，才能識(shí)別TA。 交通錐恰好代表了一類讓深度學(xué)習(xí)工程師頭疼的道路障礙。這類路障還包括三角錐、巖石、封路警示錐等警示物，以及快遞箱、盒子，突然躍上公路的麋鹿。它們很少出現(xiàn)在現(xiàn)成的自動(dòng)駕駛開(kāi)源場(chǎng)景庫(kù)或數(shù)據(jù)集里（因?yàn)閷?shí)在太罕見(jiàn)了）。

即使曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)，在現(xiàn)實(shí)世界中，也會(huì)有各種不規(guī)則的變體或替代形態(tài)出現(xiàn)。對(duì)攝像頭來(lái)說(shuō)，這是額外的、風(fēng)險(xiǎn)非常高的工作量。攝像頭需要重新感光，記錄一組新的像素值，并反饋至深度學(xué)習(xí)軟件中。 更大的挑戰(zhàn)是，真實(shí)世界物體幾乎都是立體的。自然生物有兩只或兩只以上對(duì)等排列的眼睛，能夠適應(yīng)物體的深度感知，生物學(xué)家又把這稱為“立體視覺(jué)（Stereo Vision）”。

然而，大多數(shù)攝像頭是沒(méi)有立體視覺(jué)的，這是限制攝像頭在自動(dòng)駕駛駕駛領(lǐng)域應(yīng)用的最大問(wèn)題之一。

攝像頭根據(jù)像素網(wǎng)格里的光線強(qiáng)度捕捉信息，把三維數(shù)據(jù)世界轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)潔的二維格式。但捕捉過(guò)程中，會(huì)遺漏一則深度感知的關(guān)鍵信息：物體與攝像頭之間的距離。雪糕筒就是典型的三維物體。這也是自動(dòng)駕駛汽車對(duì)雪糕筒識(shí)別錯(cuò)誤的一個(gè)原因。

科學(xué)家研究了多項(xiàng)不同技術(shù)來(lái)克服這固有的限制。解決方案之一是在同一輛車內(nèi)放置多個(gè)攝像頭。

一輛自動(dòng)駕駛汽車通常有8-16個(gè)攝像頭，它們分布在車身不同角落，用來(lái)捕捉同一個(gè)物體。每臺(tái)機(jī)器的角度有細(xì)微差別，以此幫助計(jì)算機(jī)重建縫合3D場(chǎng)景，對(duì)周圍環(huán)境和相對(duì)距離有立體的計(jì)算結(jié)果。 蘑菇車聯(lián)的“單車智能+車路協(xié)同”是另一種解決方案。它相當(dāng)于在路燈桿上為自動(dòng)駕駛安裝另一雙眼睛。

這更接近“上帝之眼”的形態(tài)。市政道路的燈桿通常高8-14米，高空俯視的天然視角優(yōu)勢(shì)，讓自動(dòng)駕駛檢測(cè)系統(tǒng)在規(guī)避盲區(qū)的同時(shí)，也把道路上的交通標(biāo)識(shí)和各種意外闖入，自如地盡收眼底。畢竟，只要時(shí)間充裕，就沒(méi)有意外之說(shuō)。

編輯：jq