現(xiàn)在的自動駕駛汽車配備的視覺傳感器，比較主流的有激光雷達和高清攝像頭兩種技術(shù)。對于未來趨勢，很多人會猜測：究竟哪種技術(shù)會勝出？
激光雷達和高清攝像頭的特點是：激光雷達技術(shù)更優(yōu)，對駕駛安全性更有保證，但成本更高；攝像頭主要通過算法進行圖像識別，劣勢比較明顯，但是成本更低。
就價格來看，攝像頭系統(tǒng)價格普遍在200美元以下；而激光雷達由于成本原因，遲遲未能普及，以Velodyne為例，他們的16線激光雷達售價雖然已經(jīng)降至3999美元，但車載標(biāo)配的64線激光雷達仍然高達50萬元，128線更是天價。特斯拉的CEO馬斯克曾經(jīng)在公開演講的場合聲稱激光雷達沒有用，認為用視覺的攝像頭就可以解決自動駕駛問題。但是在視覺攝像頭技術(shù)還未完全成熟的情況下，還不能證明它的安全性能達到激光雷達的水平，因此完全不用激光雷達目前來看是不可能的。
所以，一種價格高，性能優(yōu)；一種價格低，性能相對劣勢。兩種技術(shù)之間的競爭，是否有普遍的發(fā)展規(guī)律呢？
技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的一個普遍的規(guī)律是，隨著技術(shù)的大量應(yīng)用，性能好的更貴的硬件（比如激光雷達）會隨著產(chǎn)量增加，價格急劇下降，最后被市場接受。但是在之前的過渡階段，就自動駕駛來說，很有可能出現(xiàn)兩種技術(shù)融合的趨勢，比較一輛汽車同時配備激光雷達和高清攝像頭，進行優(yōu)勢互補。
但是要注意了，也有另外一種可能：更加便宜的第三條技術(shù)路線會脫穎而出。
全球科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)專家、海銀資本創(chuàng)始合伙人王煜全說過，雖然科技創(chuàng)新沒有辦法預(yù)測，但是科技創(chuàng)新進入社會對市場形成影響是可以預(yù)測的。意味著如果你從高校的科研成果就有系統(tǒng)的監(jiān)督和跟蹤，那么你對科技趨勢的判斷也會有一個準(zhǔn)確的把握。
就自動駕駛的視覺傳感器技術(shù)來說，哈佛大學(xué)的一項科研成果：利用超透鏡（超薄的納米光子組件）的深度傳感器，有可能成為繼激光雷達和高清攝像頭之后的第三種技術(shù)路線。
為什么它非常有價值？因為它實現(xiàn)了深度視覺，也就是說光學(xué)鏡頭不僅僅能依靠算法來判斷物體，它也能夠像激光雷達一樣來測量距離了。
在得到知識城邦上，王煜全介紹了這項前沿的科技成果。經(jīng)過深入的分析后我們發(fā)現(xiàn)，這項技術(shù)的應(yīng)用可不僅僅是自動駕駛那么簡單，其發(fā)展?jié)摿h遠超乎了我們的想象。
技術(shù)的原理是從蜘蛛身上受到的啟發(fā)。我們?nèi)祟惖难劬Λ@得距離信息的方法，是將左眼和右眼同時獲取到的兩幅略有差異的圖像進行搜索對比（你可以把手指放在面前，交替睜開左右眼，這時你就有體會了吧），但是，這種方法不夠精確，而且處理繁瑣。人類有一個強大的大腦可以處理這些任務(wù)，但是蜘蛛?yún)s沒有。
其實，蜘蛛已經(jīng)進化出了一個比我們?nèi)祟惛鼮橄冗M的深度感知系統(tǒng)。蜘蛛捕獲獵物（比如蒼蠅）之前，用主眼注視蒼蠅，這時只有主眼視網(wǎng)膜的圖像是清晰的，而其他眼睛視網(wǎng)膜上的圖像會顯得模糊，這種模糊變化的背后則直接隱藏著距離的信息。確定好距離后，蜘蛛能夠準(zhǔn)確地跳躍到離自己身軀好幾倍遠的地方，對獵物發(fā)起致命的攻擊。
在哈佛大學(xué)的實驗中，研究小組模仿蜘蛛的原理，將兩個具有不同深度焦距的透鏡共同放到一個光圈中，構(gòu)建出一個“超透鏡深度傳感器”。在下方我們放了一張實驗中的拍攝圖片，可以看到在不同距離下拍攝到的物體模糊程度的變化，包括果蠅、水柱，還有半透明的蠟燭（這類物體往往無法通過激光雷達或ToF測量）。
那么哈佛大學(xué)的這項研究成果未來會不會取代激光雷達呢？王煜全認為，雖然現(xiàn)在判斷還為時尚早，但至少這項研究成果為我們提供了另一種可能性。未來激光雷達和具有深度視覺的攝像頭進行互補，發(fā)揮各自優(yōu)勢的可能性會更大。
這項技術(shù)還有一些優(yōu)化的空間：一個是傳感器體積。目前，用現(xiàn)代設(shè)備也可以實現(xiàn)這種方法，但是需要非常大型的光學(xué)攝像頭和電動機械組件，這種攝像頭可以拍攝不同焦點的照片，但是由于體積龐大而笨重，限制了傳感器的速度和實際應(yīng)用場景。而哈佛大學(xué)在實驗中的“超透鏡深度傳感器”，體積只有4×4×10cm。雖然這個體積還不算小，但這只是一個實驗室里的原型，其中超透鏡材料（也就是超薄的納米光子組件）直徑僅有3mm，未來傳感器的尺寸還有很大的縮小空間。
另外，實驗中的計算機采用了英特爾i5-8500K處理器和NVIDIA Titan V顯卡，通過優(yōu)化代碼和硬件，還可以進一步提升速度?；谝陨蟽牲c，未來還可以用于微型機器人、侵入式醫(yī)療設(shè)備、小型穿戴設(shè)備、輕便型AR眼鏡/VR眼鏡、甚至手機等產(chǎn)品的傳感器上。
順便說一句，手機的要求也極大推動了攝像頭的進步，蘋果的iPhone 11的三攝像頭設(shè)計被稱為浴霸，但華為隨后就推出了四攝像頭手機。攝像頭越做越小，光學(xué)透鏡已經(jīng)難以滿足需求了，更小的金屬透鏡是未來的方向，如果能在手機上疊加超透鏡傳感器，是否會增強手機的3D建模能力，也是我們希望看到的。
