Kudan 宣布已經(jīng)完成了自己的 SLAM 地圖技術(shù)的開發(fā)，該技術(shù)可以生成具有超過 10 億個(gè)點(diǎn)的千兆點(diǎn)地圖。此圖像是當(dāng)時(shí)發(fā)布的 YouTube 視頻的演示圖像 。

自定位和地圖構(gòu)建是自動(dòng)駕駛的核心技術(shù)。自主定位是自動(dòng)駕駛汽車必不可少的技術(shù)，而地圖對(duì)于實(shí)現(xiàn)高精度自動(dòng)駕駛有很大的幫助。

有一些技巧可以同時(shí)做到這兩點(diǎn)。這是“SLAM ”（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建（Simultaneous Localization and Mapping，簡稱SLAM））。通過引入不同于標(biāo)準(zhǔn)GPS自我定位的技術(shù)，可以提高自動(dòng)駕駛的準(zhǔn)確性。

在這篇文章中，我們將根據(jù)截至 2022 年 10 月的信息，解釋 SLAM 的概要和介紹示例。

什么是SLAM？

SLAM是“Simultaneous Localization and Mapping”的首字母縮寫，讀作“slam”。直譯過來就是“即時(shí)定位與地圖構(gòu)建”的意思。它是一種可以同時(shí)識(shí)別位置和創(chuàng)建地圖的技術(shù)。

使用移動(dòng)物體，例如配備傳感器的車輛，在移動(dòng)時(shí)繪制周圍環(huán)境。此外，通過傳感器圖像等設(shè)置任意參考點(diǎn)，并根據(jù)該參考點(diǎn)計(jì)算移動(dòng)量，或者通過安裝在車輛中的慣性測(cè)量單元（IMU）計(jì)算移動(dòng)量，可以指定相對(duì)位置。

GPS 為您提供指向您在地球上的位置的絕對(duì)坐標(biāo)，而 SLAM 使您能夠在您創(chuàng)建的地圖上精確定位您的位置。

它類似于一個(gè)人進(jìn)入陌生土地四處走動(dòng)并創(chuàng)建地圖的圖像。通過記憶進(jìn)入視野的每個(gè)建筑物和道路來創(chuàng)建周邊區(qū)域的地圖，同時(shí)機(jī)器人可以根據(jù)步行距離和方向計(jì)算移動(dòng)量來掌握自己在地圖上的位置。SLAM 執(zhí)行這一系列動(dòng)作。

它是一種可以有效地執(zhí)行自我定位和地圖創(chuàng)建的技術(shù)，這對(duì)自動(dòng)駕駛來說是必不可少的。無需GPS信息即可獲得相對(duì)位置信息，因此無論在什么地方，如室內(nèi)停車場(chǎng)、山區(qū)、隧道等都可以使用。

三種主要類型：攝像頭、LiDAR 和 ToF

相機(jī)、LiDAR 和 ToF（飛行時(shí)間）傳感器主要用作傳感器。使用來自LiDAR的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的稱為“LiDAR SLAM”，使用來自相機(jī)的視頻數(shù)據(jù)的稱為“Visual SLAM”，使用來自ToF傳感器的深度圖像數(shù)據(jù)的稱為“Depth SLAM”。

使用激光的 LiDAR 和 ToF 傳感器擅長測(cè)量到物體的距離，并且具有很高的三維映射精度。即使在晚上也可以測(cè)量。相機(jī)信息量大，抓取物體能力強(qiáng)。距離也可以通過使用立體相機(jī)來計(jì)算。

另一方面，LiDAR 相對(duì)昂貴且數(shù)據(jù)密集。激光照射范圍在垂直方向上較窄，如果周圍物體較少，則點(diǎn)云的密度往往比較粗糙。攝像頭雖然性價(jià)比優(yōu)異，但與激光雷達(dá)相比，在距離測(cè)量和夜間測(cè)量方面表現(xiàn)不佳。

各有優(yōu)缺點(diǎn)，但也可以結(jié)合使用 LiDAR 和攝像頭，使用與應(yīng)用相匹配的傳感器配置進(jìn)行定位和映射。

雖然存在數(shù)據(jù)處理時(shí)間、局部位置信息的準(zhǔn)確性、整體地圖一致性、運(yùn)動(dòng)物體處理等SLAM特有的問題，但通過使用傳感器融合和高性能，可以在廣泛領(lǐng)域應(yīng)用的技術(shù)電腦。它已經(jīng)成為。

SLAM開發(fā)公司

Kudan：提供商業(yè)級(jí)“GRAND SLAM”

來源：Kudan官網(wǎng)

從事人工感知 (AP) 技術(shù)研發(fā)的 Kudan，通過研發(fā)賦予空間識(shí)別能力的 AP 算法，正在加速自動(dòng)駕駛、機(jī)器人、AR 和 VR 等領(lǐng)域的創(chuàng)新。

具有商業(yè)級(jí)性能的軟件“GRAND SLAM”以攝像頭和LiDAR作為主要傳感器，還支持ToF、IMU、GNSS、車輪里程計(jì)等廣泛的傳感器數(shù)據(jù)。

除了實(shí)現(xiàn)高精度和低延遲，還可以擴(kuò)展到大比例尺地圖，與其他系統(tǒng)集成，跨平臺(tái)。

2022年7月，在中國從事自動(dòng)駕駛解決方案開發(fā)的鯨魚動(dòng)力宣布開始提供集成Kudan的3D-Lidar SLAM技術(shù)和相關(guān)高精地圖創(chuàng)建工具集產(chǎn)品的自動(dòng)駕駛送貨車。

自 2021 年以來，該公司一直與 Kudan 合作。除了推出WD1多功能自動(dòng)駕駛無人配送車、地圖硬件套件和軟件工具包，我們還在中國主要城市接到了自動(dòng)駕駛項(xiàng)目的訂單，進(jìn)一步推進(jìn)社會(huì)落地和技術(shù)落地。我們計(jì)劃前進(jìn)。

此外，開發(fā)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的 Kudan 的關(guān)聯(lián)公司 Artisense 似乎正在擴(kuò)大其活動(dòng)領(lǐng)域，例如參與開發(fā)可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛的自我定位技術(shù)的歐洲 ERASMO 項(xiàng)目。

Map Four：開發(fā)3D地圖制作系統(tǒng)“MapIV Engine”

來源：Map four官網(wǎng)

開發(fā)3D地圖技術(shù)的Map Four正在開發(fā)匯集自家SLAM技術(shù)的3D地圖制作系統(tǒng)“MapIV Engine”。傳感器融合技術(shù)克服了 SLAM 的獨(dú)特問題，據(jù)說可以利用手頭的數(shù)據(jù)構(gòu)建高精度的 3D 點(diǎn)云。

此外，該公司還發(fā)布了使用 GNSS/IMU 的位置估計(jì)系統(tǒng)“Eagleye”和使用 3D 地圖和單目相機(jī)圖像作為開源的位置估計(jì)系統(tǒng)“Iris”。

DMP：開發(fā)視覺SLAM軟件“ZIA SLAM”

來源：Digital Media Professional官網(wǎng)

2021年，涉足半導(dǎo)體開發(fā)的Digital Media Professional (DMP)宣布將開始提供視覺SLAM技術(shù)軟件“ZIA SLAM”。

除了支持用于機(jī)器人應(yīng)用程序的軟件平臺(tái)“機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）”的最新版本“ROS2”之外，它還確保可以在不依賴于 GPU、CPU、FPGA 等平臺(tái)的情況下集成的高通用性。它說。

支持單目相機(jī)、立體相機(jī)、RGBD相機(jī)等多種相機(jī)，也可以融合IMU、GPS等傳感器。

佳能：開發(fā)基于Visual SLAM的視頻分析軟件

來源：佳能官網(wǎng)

熟悉相機(jī)和打印機(jī)的佳能也在2020年通過開發(fā)基于Visual SLAM的視頻分析軟件進(jìn)軍移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)。

視頻分析，包括視覺SLAM技術(shù)，通過利用以周圍靜止物體為標(biāo)記的空間特征對(duì)齊技術(shù)，在實(shí)時(shí)融合現(xiàn)實(shí)世界和3D CG的MR（混合現(xiàn)實(shí)）研究中培育。成功將該軟件投入實(shí)際使用.

預(yù)計(jì)搭載于下一代自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）和自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）等，據(jù)稱已在發(fā)布的自動(dòng)導(dǎo)引車“S-CART-V”系列中采用由 Nidec-Shimpo..

SLAM 活躍于室內(nèi)外無人機(jī)和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域

不需要 GPS 的 SLAM 擅長在室內(nèi)工作。由于這一特性，它通常用于各種服務(wù)機(jī)器人，例如商業(yè)設(shè)施中的清潔機(jī)器人和安全機(jī)器人，以及概念和倉庫中的自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人。

機(jī)器人本身在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)運(yùn)行并繪制地圖，掌握各種行駛路線。之后，在按照一定指令前往目的地時(shí)，將預(yù)先映射好的物體與攝像頭等傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到的物體信息進(jìn)行匹配，在識(shí)別自身位置的同時(shí)進(jìn)行自主駕駛。

SLAM 還用于無人機(jī)、測(cè)量、農(nóng)業(yè)和建筑機(jī)械的自動(dòng)駕駛以及道路上的自動(dòng)駕駛。據(jù)說它活躍于潛艇和地外探索。

對(duì)于道路上的自動(dòng)駕駛，結(jié)合使用 GPS 可以提高定位和地圖繪制的準(zhǔn)確性和冗余度。這使得它不易受駕駛環(huán)境的影響，并提高了穩(wěn)健性。

SLAM 也被用于機(jī)場(chǎng)的自動(dòng)駕駛演示

在自動(dòng)駕駛方面，2019 年全日空、Advanced Mobility 和 SB Drive（目前為 BOLDLY）進(jìn)行的機(jī)場(chǎng)禁區(qū)自動(dòng)駕駛相關(guān)示范實(shí)驗(yàn)中也使用了 SLAM。 演示中首次采用除GNSS和慣性導(dǎo)航之外的SLAM技術(shù)進(jìn)行自定位，確認(rèn)了機(jī)場(chǎng)匝道巴士的運(yùn)行狀況。

因此，三種方法中，由于SLAM的準(zhǔn)確性，人工干預(yù)較多，需要進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性，加強(qiáng)復(fù)用。

看起來問題還是有的，但是對(duì)于開發(fā)者來說，會(huì)是一個(gè)商機(jī)。未來對(duì)具有高精度和高處理能力的SLAM技術(shù)的需求可能會(huì)進(jìn)一步增加。