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高精度地图制作:从激光雷达到深度学习,效率提升10倍

发布时间:07-13   来源:龙图科技
 

三年前,我第一次走进一家高精度地图制作公司时,看到的是满屋子嗡嗡作响的激光雷达设备,工程师们戴着厚厚的手套,在电脑前一格一格手动标注点云数据。那场景像上世纪八十年代的纺织车间,密密麻麻的工人在流水线上低头干活。当时负责人跟我说,他们团队有 50 个人,一个月最多只能完成 100 公里高精度地图的制作,效率低得让人绝望。而今天,同样的团队、同样的设备,借助深度学习算法,一个月能做到 1000 公里,效率整整提升了 10 倍。

高精度地图制作:从激光雷达到深度学习,效率提升10倍

这个变化是怎么发生的?核心在于数据处理的逻辑彻底改变。过去做高精度地图时,激光雷达扫完一圈,得到的是一堆密密麻麻的点云,工程师要拿着鼠标在灰色的小点里找出哪一个是路灯、哪一个是路沿、哪一个是交通标志牌。看似简单,实际操作却非常痛苦。一个十字路口,仅标注交通指示牌就能花掉大半天,而且人眼容易疲劳,漏标、错标是常有的事。深度学习介入后,算法可以在几秒钟内完成同一片区域的识别和分类,准确率甚至比人工更高。

不过,这里有个坑很多人没注意到。深度学习模型不是拿来就能用的,它需要海量的标注数据来训练。这形成了一个悖论:想用算法替代人工标注,却又必须先靠人工标注来训练模型。我见过好几家公司,花了大价钱买了深度学习框架,结果发现没有合适的数据喂进去,模型跑出来的结果惨不忍睹,只能回到人工标注的老路。真正跑通这条路的团队,往往先用人工标注积累了几万公里的数据,再用这些数据训练模型,模型成熟后才敢放手让它干活。

激光雷达本身也在进化。早期的 64 线激光雷达,扫出来的点云稀疏得像筛子,很多细节根本看不清,算法再强也白搭。现在 128 线甚至 256 线的激光雷达,点云密度提升了好几倍,路面的纹理、标线的边缘都能清晰分辨。这给深度学习提供了更好的“食材”,就像拍照从 200 万像素升级到 2000 万像素,算法能看到的细节多了,识别自然更准。而且现在固态激光雷达的成本从几十万降到几万,越来越多的车辆开始批量搭载,数据采集的门槛大大降低。

我印象最深的是去年在深圳看到的一次实地测试。一辆采集车沿着滨海大道跑了 20 公里,车上的激光雷达和摄像头同步采集数据。回到办公室后,工程师把数据喂进训练好的模型,不到两个小时,这条路上的车道线、护栏、交通标志,甚至路边消防栓的位置全部自动识别并标注完毕。而在以前,同样的工作量至少需要三个工程师干一周。当时带队的项目总监跟我说,他们正在训练一个新的多模态融合模型,把激光雷达、摄像头、毫米波雷达的数据整合在一起,准确率还能再提升一点。

效率提升的背后,也有新的烦恼。深度学习模型跑得快,但它是黑箱操作,出错时很难追溯原因。人工标注虽然慢,但每个标注点都有据可查,出错时能快速定位。算法时代的这种不透明性,成为了新的挑战。

所以现在成熟的团队,既不是纯人工,也不是纯算法,而是走人机协同的路子。算法负责粗粒度的识别和标注,完成约 90% 的工作,剩下的 10% 疑难杂症交给人工兜底。比如遇到隧道、立交桥,或被树木遮挡的标线,算法搞不定的地方,人工再介入修正。这种方式既保证了效率,又守住了质量底线。我算过一笔账,纯人工做一公里地图的成本大概在 8000 到 12000 元,人机协同能做到 2000 到 3000 元,而且速度提升了四五倍。

有意思的是,高精度地图的制作效率提升,反过来又推动了自动驾驶的落地节奏。以前制作一版全国主要城市的高精度地图,需要几百人干好几年,现在几十人干一年就能完成。但地图的更新频率成为新问题。城市道路几乎每天都在变化,今天修路明天封路,地图如果不及时更新,自动驾驶车辆就相当于拿着过期地图在跑。这迫使地图公司把更新周期从季度压缩到月度,甚至有前沿团队已经在尝试周更甚至日更。

说到底,从激光雷达到深度学习,这 10 倍的效率提升不是凭空出现的,背后是数据、算法、算力三者共同进化的结果。激光雷达硬件提升了采集质量,深度学习加快了处理速度,海量标注数据则是连接两者的桥梁。那些喊着“深度学习取代一切”的人,可能忽略了数据积累的苦功夫;而固守人工标注的人,又可能错失效率革命的窗口。真正能在高精度地图赛道上跑出来的团队,必须既懂数据价值,又善用算法工具,还愿意在基础设施上投入。效率提升 10 倍,可能只是开始。

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