計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在自動(dòng)駕駛環(huán)境感知中的應(yīng)用，與自動(dòng)駕駛的級別密切相關(guān)——不同級別的自動(dòng)駕駛，對環(huán)境感知的精度、實(shí)時(shí)性、全面性要求不同，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)與實(shí)現(xiàn)路徑也存在差異。下面結(jié)合L2級輔助駕駛、L3級有條件自動(dòng)駕駛、L4級高階自動(dòng)駕駛?cè)齻€(gè)核心級別，詳細(xì)拆解計(jì)算機(jī)視覺在環(huán)境感知中的場景落地，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，讓技術(shù)落地路徑更清晰。

（一）L2級輔助駕駛：基礎(chǔ)感知，輔助人類駕駛

L2級輔助駕駛的核心定位是“輔助人類駕駛”，無法實(shí)現(xiàn)完全自主駕駛，需要人類駕駛員隨時(shí)接管車輛，其環(huán)境感知的核心需求是“基礎(chǔ)目標(biāo)識別與道路感知”，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用以“簡單、高效、低成本”為核心，主要支撐車道保持、前方碰撞預(yù)警、自動(dòng)緊急制動(dòng)、自適應(yīng)巡航等基礎(chǔ)功能。

核心應(yīng)用場景與技術(shù)落地：

1. 車道保持功能：通過前視攝像頭采集路面圖像，利用車道線檢測技術(shù)（傳統(tǒng)算法+簡單深度學(xué)習(xí)算法），精準(zhǔn)識別車道線，提取車道線參數(shù)，為車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐，確保車輛始終保持在當(dāng)前車道內(nèi)行駛，避免偏離車道。例如，當(dāng)車輛即將偏離車道時(shí)，系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)向輔助，將車輛拉回當(dāng)前車道，同時(shí)發(fā)出聲光提醒，提醒駕駛員關(guān)注路況。

2. 前方碰撞預(yù)警與自動(dòng)緊急制動(dòng)：通過前視攝像頭采集前方路面圖像，利用目標(biāo)檢測技術(shù)（YOLOv5、SSD等），識別前方車輛、行人、騎行者等目標(biāo)，結(jié)合單目深度估計(jì)技術(shù)，計(jì)算車輛與目標(biāo)的距離、相對速度，當(dāng)距離過近、存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)先發(fā)出碰撞預(yù)警，若駕駛員未及時(shí)反應(yīng)，系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)緊急制動(dòng)，降低碰撞風(fēng)險(xiǎn)。

3. 自適應(yīng)巡航功能：通過前視攝像頭識別前方車輛，結(jié)合目標(biāo)跟蹤技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤前方車輛的速度、距離，自動(dòng)調(diào)整本車速度，保持與前方車輛的安全距離，無需駕駛員頻繁調(diào)整油門、剎車，適用于高速道路、城市快速路等場景。

落地案例：特斯拉Autopilot（L2級）、比亞迪DiPilot（L2級）、華為ADS 2.0（基礎(chǔ)版）等，均以計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)為核心，結(jié)合簡單的毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的環(huán)境感知與輔助駕駛功能。其中，特斯拉Autopilot的前方碰撞預(yù)警、車道保持功能，主要依賴前視攝像頭的目標(biāo)檢測與車道線檢測技術(shù)，識別準(zhǔn)確率可達(dá)90%以上，能夠滿足高速道路的輔助駕駛需求。

（二）L3級有條件自動(dòng)駕駛：部分自主，精準(zhǔn)感知復(fù)雜路況

L3級有條件自動(dòng)駕駛的核心定位是“部分自主駕駛”，在特定場景（如高速道路、城市快速路）下，車輛可實(shí)現(xiàn)完全自主行駛，無需人類駕駛員接管，但在復(fù)雜場景（如城市道路、施工路段）下，仍需人類駕駛員及時(shí)接管，其環(huán)境感知的核心需求是“精準(zhǔn)感知復(fù)雜路況、預(yù)判潛在風(fēng)險(xiǎn)”，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用以“高精度、高穩(wěn)定性”為核心，同時(shí)融合激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù)，提升感知精度。

核心應(yīng)用場景與技術(shù)落地：

1. 高速道路自主通行：通過前視、側(cè)視、后視多攝像頭協(xié)同，利用目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對周邊車輛、行人、騎行者的360°無死角檢測與跟蹤；利用車道線檢測技術(shù)，精準(zhǔn)識別高速道路的車道線、導(dǎo)流線，結(jié)合語義分割技術(shù)，區(qū)分車道區(qū)域、應(yīng)急車道、綠化帶；利用深度估計(jì)技術(shù)，計(jì)算車輛與周邊目標(biāo)的距離，為自動(dòng)變道、超車、跟車提供數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)高速道路的自主通行。

2. 復(fù)雜路況避障：通過語義分割技術(shù)，識別施工路段、路面障礙物（如石墩、井蓋）、積水區(qū)域等復(fù)雜路況，結(jié)合深度估計(jì)技術(shù)，計(jì)算車輛與障礙物的距離，預(yù)判避障路徑，自動(dòng)調(diào)整車速、轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜路況的自主避障；同時(shí)，通過交通信號與標(biāo)志識別技術(shù)，精準(zhǔn)識別高速路口的交通燈、交通標(biāo)志，確保車輛符合交通規(guī)則。

3. 緊急接管提醒：通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測駕駛環(huán)境的復(fù)雜程度，當(dāng)檢測到場景超出L3級自動(dòng)駕駛的適配范圍（如城市道路、大霧天），或感知到系統(tǒng)無法處理的突發(fā)情況（如突發(fā)橫穿馬路的行人），及時(shí)發(fā)出接管提醒，通知駕駛員接管車輛，確保行駛安全。

落地案例：奔馳DRIVE PILOT（L3級）、寶馬Personal CoPilot（L3級）等，均以“計(jì)算機(jī)視覺+激光雷達(dá)”的融合感知為核心，實(shí)現(xiàn)高速道路、城市快速路的有條件自主駕駛。其中，奔馳DRIVE PILOT系統(tǒng)，通過前視、側(cè)視、后視多攝像頭，結(jié)合語義分割、深度估計(jì)等技術(shù)，能夠精準(zhǔn)感知周邊環(huán)境，識別復(fù)雜路況，在高速道路上實(shí)現(xiàn)自主跟車、自動(dòng)變道、緊急避障等功能，感知準(zhǔn)確率可達(dá)95%以上。

（三）L4級高階自動(dòng)駕駛：完全自主，全場景感知

L4級高階自動(dòng)駕駛的核心定位是“完全自主駕駛”，在特定區(qū)域（如封閉園區(qū)、城市特定路段）下，車輛可實(shí)現(xiàn)完全自主行駛，無需人類駕駛員參與，其環(huán)境感知的核心需求是“全場景、全方位、高精度、低延遲”的感知，能夠應(yīng)對各類復(fù)雜場景（如城市道路、雨天、夜間、施工路段），計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)與激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合，構(gòu)建全方位的感知體系。

核心應(yīng)用場景與技術(shù)落地：

1. 城市道路自主通行：通過多攝像頭（前視、側(cè)視、后視、環(huán)視）協(xié)同，結(jié)合目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對城市道路中各類交通參與者（車輛、行人、騎行者、外賣車）的精準(zhǔn)識別與實(shí)時(shí)跟蹤，預(yù)判其行駛意圖（如行人橫穿馬路、車輛違規(guī)變道）；利用語義分割技術(shù)，精準(zhǔn)分割城市道路的車道區(qū)域、人行道、非機(jī)動(dòng)車道、綠化帶、施工區(qū)域，明確行駛邊界；利用交通信號與標(biāo)志識別技術(shù)，精準(zhǔn)識別城市道路的各類交通燈、交通標(biāo)志、標(biāo)線指示，嚴(yán)格遵守交通規(guī)則；結(jié)合深度估計(jì)技術(shù)，計(jì)算車輛與周邊目標(biāo)的距離，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變道、轉(zhuǎn)彎、避讓行人、避讓非機(jī)動(dòng)車等功能。

2. 極端環(huán)境自主感知：通過圖像增強(qiáng)技術(shù)、多攝像頭融合技術(shù)，提升計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在極端環(huán)境（雨天、大霧天、夜間、強(qiáng)光逆光）下的感知精度；結(jié)合熱成像攝像頭，實(shí)現(xiàn)夜間行人、動(dòng)物的精準(zhǔn)識別；利用語義分割與深度估計(jì)的融合技術(shù)，應(yīng)對雨天路面模糊、大霧天能見度低等場景，確保車輛在極端環(huán)境下也能實(shí)現(xiàn)安全自主行駛。

3. 多車輛協(xié)同感知：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多輛自動(dòng)駕駛車輛之間的信息交互，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的感知數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多車輛協(xié)同避障、協(xié)同變道、協(xié)同超車，提升城市道路的通行效率；同時(shí)，結(jié)合路側(cè)攝像頭的感知數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“車-路協(xié)同”感知，全面掌握周邊環(huán)境的路況信息，預(yù)判潛在風(fēng)險(xiǎn)。

落地案例：百度Apollo（L4級）、Waymo One（L4級）、小馬智行Pony.ai（L4級）等，均構(gòu)建了“計(jì)算機(jī)視覺+激光雷達(dá)+毫米波雷達(dá)+車路協(xié)同”的融合感知體系，實(shí)現(xiàn)城市特定路段、封閉園區(qū)的完全自主駕駛。其中，百度Apollo系統(tǒng)，通過多攝像頭協(xié)同，結(jié)合語義分割、深度估計(jì)、目標(biāo)跟蹤等核心技術(shù)，能夠應(yīng)對城市道路的各類復(fù)雜場景，感知準(zhǔn)確率可達(dá)98%以上，實(shí)現(xiàn)自主轉(zhuǎn)彎、避讓行人、避讓非機(jī)動(dòng)車、自動(dòng)泊車等全場景功能。