高光谱传感器与自动驾驶：技术、局限与机遇
计算机视觉与模式识别
2025-12-22 v1 新兴技术
摘要
高光谱成像（HSI）为高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶（AD）应用提供了一种变革性的传感模态，能够通过超越传统 RGB 成像能力的精细光谱分辨率实现材料级的场景理解。本文首次全面回顾了汽车应用中的 HSI 技术，考察了当前 HSI 技术在 ADAS/AD 背景下的优势、局限性和适用性。除了定性综述外，我们还分析了 216 款商用 HSI 和多光谱成像相机，并依据关键汽车标准对它们进行了基准测试：帧率、空间分辨率、光谱维度以及是否符合 AEC-Q100 温度标准。我们的分析揭示了 HSI 展现出的研究潜力与其商业化成熟度之间存在显著差距。仅有四款相机满足设定的性能阈值，且没有一款符合 AEC-Q100 要求。此外，本文还回顾了近期的 HSI 数据集和应用，包括用于路面分类的语义分割、行人可分性以及恶劣天气感知。我们的综述表明，当前的 HSI 数据集在规模、光谱一致性、光谱通道数量和环境多样性方面存在局限，这为感知算法的开发以及充分验证 HSI 在 ADAS/AD 应用中的真实潜力带来了挑战。本综述确立了 2025 年汽车领域 HSI 的现状，并概述了将光谱成像实际集成到 ADAS 和自动驾驶系统中的关键研究方向。
引用
@article{arxiv.2508.19905,
title = {Hyperspectral Sensors and Autonomous Driving: Technologies, Limitations, and Opportunities},
author = {Imad Ali Shah and Jiarong Li and Roshan George and Tim Brophy and Enda Ward and Martin Glavin and Edward Jones and Brian Deegan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.19905},
year = {2025}
}
备注
Submitted and under review at IEEE OJVT, August 2025