到2013年9月，谷歌的自主駕駛汽車已在計算機控制下成功行駛了500000多英里，并且沒有發(fā)生過一起交通事故[1]。谷歌具有革命性的無人駕駛汽車項目旨在利用攝像頭、雷達傳感器和激光測距儀(以及谷歌的地圖數(shù)據(jù)庫)監(jiān)測和引導(dǎo)汽車行駛，從而提高汽車駕駛的安全性和效率。谷歌的無人駕駛汽車原型車使用了價值150,000美元的機器人組件，包括價值70,000美元的激光雷達系統(tǒng)，因此距離商用還有很長的路要走。2013年8月，尼桑汽車公司宣布計劃于2020年前推出無人駕駛汽車，以實現(xiàn)零交通事故死亡率。
自主駕駛汽車商用化進展的重點工作是，如何讓自主駕駛汽車價格更低、可靠性和安全性更高。實現(xiàn)自主駕駛汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一是計算機視覺，其使用基于攝像頭的視覺分析，目的是提供高可靠、低成本的視覺解決方案。盡管基于攝像頭的傳感器成本低于其它技術(shù)，但其處理要求會急劇增加。今天的系統(tǒng)要求我們處理30幀每秒、1,280x800分辨率的圖像，通常會同時要求運行5種以上的算法。
德州儀器最新的應(yīng)用處理器TDA2x基于OMAP5技術(shù)，擁有頂級的Vision AccelerationPac，可以高效率、低成本、可編程和靈活地實現(xiàn)高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)，以支持自主駕駛汽車的20/20視覺功能。Vision AccelerationPac是一種可編程加速器，擁有專用硬件單元和定制過程，可使用高級語言實現(xiàn)完全編程。它允許視覺開發(fā)人員使用標準處理器架構(gòu)所不具備的一些高級性能。使用高級語言實現(xiàn)的Vision AccelerationPac可編程支持，允許終端汽車制造廠商在算法調(diào)整方面進行探索，做出一些具有創(chuàng)新性的解決方案。當這些算法遠未成熟時，這種功能特別重要，并且對于縮短產(chǎn)品上市時間也至關(guān)重要。
長眼睛的汽車
美國人口普查局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在美國，平均每年發(fā)生600萬起機動車交通事故。16-24歲年青人的交通事故死亡率最高。該統(tǒng)計數(shù)據(jù)還表明，大多數(shù)交通事故的原因均為人為操作失誤。人們相信，給機動車加裝視覺和智能裝置可以減少人為操作失誤，降低交通事故發(fā)生率，從而挽救生命。另外，人們還認為，汽車視覺系統(tǒng)可以幫助緩解交通擁堵，提高公路通行能力，提高汽車燃油效率，并提高駕駛者的行車舒適性。
高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)是朝著完全自主駕駛汽車的目標邁出的關(guān)鍵性一步。ADAS系統(tǒng)包括但不限于自適應(yīng)巡航控制、車道保持輔助、盲點探測、車道偏離警告、碰撞警告系統(tǒng)、智能速度自適應(yīng)、交通標志識別、行人保護與物體探測、自適應(yīng)燈光控制和自動泊車輔助系統(tǒng)。
攝像頭是一種低成本方法，涵蓋許多交通應(yīng)用環(huán)境，可用于智能分析。立體前置攝像頭可用于自適應(yīng)巡航控制，監(jiān)控實時交通狀況，幫助保持與前車的最佳距離。前置攝像頭還可用于車道保持輔助，讓汽車保持在車道中間，也可用于交通標志識別和物體探測。側(cè)攝像頭可用于并道監(jiān)控、盲點探測和行人感知。
攝像頭后臺數(shù)據(jù)分析功能，讓汽車擁有類似人類視覺的能力。實時視覺分析引擎需要對每一個視頻攝像幀進行分析，提取正確的信息來做出智能決策。它不僅僅需要超強的計算能力，在瞬間對數(shù)據(jù)進行處理，以讓快速運動的汽車做出正確的機動，還需要寬I/O來提供多個攝像頭的視覺分析引擎輸入，從而實現(xiàn)同步關(guān)聯(lián)。低功耗、低延遲和可靠性也是汽車視覺系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵方面。
TI技術(shù)實現(xiàn)者—Vision AccelerationPac
TI的Vision AccelerationPac是一種可編程加速器，專門用于滿足汽車、機器視覺和機器人市場計算機視覺應(yīng)用的處理、功耗、延遲和可靠性需要。Vision AccelerationPac包含一個或者多個嵌入式視覺引擎(EVE)，用于實現(xiàn)嵌入式視覺系統(tǒng)的可編程性、靈活性、低延遲處理和功率效率以及小硅片面積，因此可實現(xiàn)性能與價格的優(yōu)異結(jié)合。相同功率級別下，相比現(xiàn)有ADAS系統(tǒng)，每個EVE擁有8倍以上的高級視覺分析計算性能改善。詳情，請參看圖1。
圖1 Cortex-A15相同功率預(yù)算時計算性能為原來的8倍以上
下一頁中的圖2顯示了Vision AccelerationPac架構(gòu)。
