环视感知十年演进
摘要: 环视感知技术历经十年(2015–2025)发展,从最初的AVM影像拼接(2015–2018)演进至BEV 3D目标检测(2019–2022),最终实现Occupancy全息空间理解(2023–2025)。早期仅提供2D拼接图像供驾驶员观察,现通过体素级建模和端到端大模型实现360°厘米级精准感知,支持窄路通行和自动泊车。2025年技术结合Spherical CNN、eBPF内核保障及Occ
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环视感知(Surround-View Perception) 的十年(2015–2025),是从“泊车辅助的拼图游戏”到“全场景 360° 空间理解”的进化。
如果说前置感知是车辆的“望远镜”,那么环视感知就是车辆的“皮肤”和“触觉”,负责近场()的全方位安全。
一、 演进三大阶段:从 2D 拼接 到 4D 占据
1. AVM 影像与规则时代 (2015–2018) —— “只是给人的眼睛看”
- 核心功能: AVM(全景环视系统)。将四个鱼眼摄像头的画面进行形变校正和拼接,生成一张俯视图给驾驶员看。
- 算法特征: 主要是图像处理算法(如标定、拼接、调色)。此时的感知主要由人眼完成,机器仅能处理极简单的超声波雷达融合,用于自动泊车时的“避障”。
- 痛点: 鱼眼镜头畸变极大,边缘物体经常“断裂”或“隐身”,机器无法理解图像内容。
2. BEV 与 3D 目标检测时代 (2019–2022) —— “机器开始识图”
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核心技术: BEV(鸟瞰图)感知、鱼眼深度估计。
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特征: * 特征级融合: 不再是拼图,而是将四路(甚至更多)摄像头的特征提取出来,投影到一个统一的 3D 地平面坐标系(BEV)中。
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3D 检测: 算法开始直接在 BEV 空间内识别车辆、地锁、路沿。代表作如 BEVDet、BEVFormer。
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里程碑: 实现了行泊一体。同一套环视摄像头既能用于低速泊车,也能在城市领航中辅助变道监控。
3. Occupancy 与端到端时代 (2023–2025) —— “全息空间理解”
- 核心技术: Occupancy Network(占用网络)、语义分割。
- 2025 现状: * 体素级建模: 2025 年的环视算法(如华为、特斯拉 FSD v12 的近场方案)不再只认“车”或“人”,而是将车身周围空间切碎为无数个小方块(Voxel),判断哪个方块被“占据”了。这让车能避开路边的垃圾桶、垂下的树枝或倾斜的马路牙子。
- 感知生根: 环视感知深度集成到端到端大模型中,不再有独立的“检测”步骤,而是直接根据周围 360° 的实时流输出驾驶轨迹。
二、 核心技术维度十年对比表 (2015 vs 2025)
| 维度 | 2015 (影像辅助时代) | 2025 (全息空间时代) | 核心跨越点 |
|---|---|---|---|
| 感知空间 | 2D 拼接平面 | 4D 占据格空间 (Occupancy) | 从“看图”进化为“感应物理存在” |
| 相机性质 | 模拟/低清鱼眼 | 800万像素高清鱼眼/广角 | 画质提升消除了边缘畸变的误判 |
| 处理逻辑 | 仅用于显示 (Display) | 用于全场景感知 (Perception) | 从辅助驾驶员到完全替代驾驶员 |
| 畸变处理 | 查表法几何校正 | 神经网络内源性畸变自适应 | 模型直接学习畸变特征,无损精度 |
| 近场精度 | 误差大于 | 厘米级精度 () | 支撑了极窄车位自动泊车及窄路通行 |
三、 2025 年的技术巅峰:全场景自适应与安全闭环
在 2025 年,环视感知已经从泊车功能外溢,成为智驾系统的核心安全底座:
- 鱼眼语义深度融合:
2.0 时代的环视感知饱受“畸变导致测距不准”的困扰。2025 年,通过 Spherical CNN(球面卷积) 或专门针对畸变设计的 Transformer 算子,算法在图像边缘的识别准确率提升了 3 倍。 - eBPF 内核级视频流保障:
环视感知涉及 4–6 路视频的并发处理,对总线带宽压力极大。
- 实时性审计: 引入 eBPF 监控。它在内核层确保环视数据流在进入 NPU 推理前不被座舱娱乐系统的后台进程干扰。如果检测到帧延迟抖动超过 ,系统会自动压缩非关键区域分辨率,优先保命。
- 异形障碍物“通杀”:
利用 Occupancy 网络,环视感知解决了自动泊车中最头疼的“马路牙子”和“地锁”识别问题。2025 年的系统在地下车库能实现 100% 的静态环境重建,即便光线昏暗,也能通过神经网络的低光增强实现精准定位。
四、 总结:从“全景图”到“全息图”
过去十年的演进,是将环视感知从**“司机的后视镜扩展”打造成了“自动驾驶的皮肤感知”**。
- 2015 年: 它是一段视频,人看它来躲障碍。
- 2025 年: 它是一个场,AI 在其中感知每一寸空间的物理占用,让车能够像灵巧的生物一样在拥挤窄路中穿行。
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