基于相机的计算机视觉对于自动驾驶汽车的感知至关重要。本文提出了一种使用发光二极管的攻击,并利用相机的滚动快门效果,以在捕获的图像中创建对抗条纹,以误导交通标志识别。攻击是隐秘的,因为传统标志上的条纹对人来说是看不见的。为了使攻击威胁,识别结果必须在连续的图像框架上保持稳定。为了实现这一目标,我们设计和实施了GhostStripe,这是一个攻击系统,该攻击系统控制了调制光的时间,以适应摄像机操作和受害者车辆的运动。在实际测试床上进行了评估,当受害者车辆通过道路部分时,GhostStripe可以稳定地欺骗多达94%的框架到错误类的交通标志识别结果。实际上,这种影响效应可能会使受害者车辆陷入威胁生命的事件中。我们讨论了相机传感器,感知模型和自动驾驶系统级别的对策。
隐身光学对抗性示例攻击,利用了凸轮的滚动快门效果,以欺骗自动驾驶汽车中的交通标志识别。互补的金属氧化物半导体(CMOS)传感器在汽车摄像机中广泛采用[1,2]。他们通常从上到下透露并读出像素值。但是,CMOS摄像机表现出滚动快门效果(RSE)[4]。具体来说,当CMOS传感器的每一行暴露在略有不同的时间时,输入光的快速变化会通过扫描线的各种颜色阴影引起图像失真。重新研究[6-8]已经显示了RSE的安全性含义,即攻击者可以控制输入光,以在捕获的图像上创建彩色条纹,以误导计算机视觉解释。然而,尽管以前的研究已经在受控环境中实现了单帧的基本rse,但它们无法通过一系列框架实现稳定的攻击结果[5]。GhostStripe旨在实现稳定的攻击结果,从而在自主驾驶环境中更清晰的安全含义。首先,它在交通标志附近部署LED,将受控的闪烁光投射到标志上。由于闪烁的频率超过了人眼的感知极限,因此它仍然是看不见的,使LED显得良性。同时,由摄像机误导了交通标志识别的RSE引起的彩色条纹。没有这种稳定性,异常检测器可能会触发故障机制,从而确定攻击的有效性。1。第二,为了误导自主驾驶计划以在不知不觉中进行错误的决定,交通符号识别结果应该是错误的,并且在足够的连续框架之间相同。随着车辆的移动,摄像机视野中包含标志(FOV)变化的签名的位置和大小变化,需要攻击才能适应摄像机操作和车辆运动,以稳定地覆盖条纹,如图所示。为了实现这一目标,GhostStripe根据受害者的实时感知结果来控制LED闪烁