LiDAR的數(shù)據(jù),三維點,對于旋轉(zhuǎn)式激光雷達來說,得到的三維點便是一個很好的極坐標(biāo)系下的多個點的觀測,包含激光發(fā)射器的垂直俯仰角,發(fā)射器的水平旋轉(zhuǎn)角度,根據(jù)激光回波時間計算得到的距離。但 LiDAR 通常會輸出笛卡爾坐標(biāo)系下的觀測值,頭一是因為 LiDAR 在極坐標(biāo)系下測量效率高,也只是對于旋轉(zhuǎn)式 LiDAR,目前陣列式 LiDAR 也有很多。第二笛卡爾坐標(biāo)系更加直觀,投影和旋轉(zhuǎn)平移更加簡潔,求解法向量,曲率,頂點等特征計算量小,點云的索引及搜索都更加高效。對于 MEMS 式激光雷達,由于一次采樣周期為一個偏振鏡旋轉(zhuǎn)周期,10hz 下采樣周期為 0.1 秒,但由于載體本身在進行高速移動時,我們需要對得到的數(shù)據(jù)進行消除運動畸變,來補償采樣周期內(nèi)的運動。激光雷達在地質(zhì)勘探中實現(xiàn)了對地下礦藏的精確定位。陜西無人駕駛激光雷達
機械式激光雷達,工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉(zhuǎn)。在豎直方向上排布多組激光線束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線,通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實現(xiàn)動態(tài)掃描。優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:機械式激光雷達作為較早裝車的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因為其是由電機控制旋轉(zhuǎn),所以可以長時間內(nèi)保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機械式激光雷達可以對周圍環(huán)境進行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構(gòu)。劣勢:雖然技術(shù)成熟,但因為其內(nèi)部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復(fù)雜的人工調(diào)整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導(dǎo)致可量產(chǎn)性不高。其次,機械式激光雷達體積過大,消費者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場。陜西無人駕駛激光雷達港口激光雷達通過測量船只與碼頭的相對位置,為港口物流的自動化和安全性提供了重要的支持。
點頻,即周期采集點數(shù),因為激光雷達在旋轉(zhuǎn)掃描,因此水平方向上掃描的點數(shù)和激光雷達的掃描頻率有一定的關(guān)系,掃描越快則點數(shù)會相對較少,掃描慢則點數(shù)相對較多。一般這個參數(shù)也被稱為水平分辨率,比如激光雷達的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點數(shù)為 360°/0.2°=1800,也就是說水平方向會掃描 1800 次。那么激光雷達旋轉(zhuǎn)一周,即一個掃描周期內(nèi)掃描的點數(shù)為 1800*64=115200。比如禾賽 64 線激光雷達,掃描頻率為 10Hz 的時候水平角分辨率為 0.2°,在掃描頻率為 20Hz 的時候角分辨率為 0.4°(掃描快了,分辨率變低了)。輸出的點數(shù)和計算的也相符合 1152000 pts/s。
在體積限制下,F(xiàn)lash激光雷達的功率密度不能很高。因此,F(xiàn)lash激光雷達目前的問題是,由于功率密度的限制,無法考慮三個參數(shù):視場角、檢測距離和分辨率,即如果檢測距離較遠,則需要放棄視場角或分辨率;如果需要高分辨率,則需要放棄視場角或檢測距離。Flash激光雷達采用面光源泛光成像,其發(fā)射的光線會散布在整個視場內(nèi),因此不需要折射就可以覆蓋FOV區(qū)域了,難點在于如何提升其功率密度從而提升探測精度和距離,目前通常使用VCSEL光源組成二維矩陣形成面光源。激光雷達的設(shè)計優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。
激光雷達的優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:轉(zhuǎn)鏡式激光雷達的激光發(fā)射和接收裝置是固定的,所以即使有【旋轉(zhuǎn)機構(gòu)】,也可以把產(chǎn)品體積做小,進而降低成本。并且旋轉(zhuǎn)機構(gòu)只有反射鏡,整體重量比較輕,電機軸承的負荷小,系統(tǒng)運行起來更穩(wěn)定,壽命更長,是符合車規(guī)量產(chǎn)的優(yōu)勢條件。劣勢:因為有【旋轉(zhuǎn)機構(gòu)】這樣的機械形式的存在,便不可避免地在長期運行之后,激光雷達的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度會受到影響。其次,一維式的掃描線數(shù)少,掃描角度不能到360度。覽沃激光雷達具有較高的抗干擾能力和穩(wěn)定性,可用于強光、強反射等復(fù)雜光照環(huán)境下的目標(biāo)檢測和跟蹤。福建IGV激光雷達
微波激光雷達的反射信號不易受大氣濕度、雨雪等天氣影響,適用于復(fù)雜氣象條件下的目標(biāo)檢測與追蹤。陜西無人駕駛激光雷達
激光雷達是自動駕駛領(lǐng)域非常依賴的傳感器,越來越多的自動駕駛公司看好激光雷達的應(yīng)用前景。激光雷達具有較高的分辨率,可以記錄周圍環(huán)境的三維信息,激光雷達是主動發(fā)射型設(shè)備,對光照的變化不敏感,在有光照變化和夜晚等場景基本不會受到影響。此外激光雷達能夠提供水平360度的視野范圍,保證整個自動駕駛車基本上沒有視野盲區(qū)。但是激光雷達懼怕霧霾天氣,因為霧霾顆粒的大小非常接近激光的波長,激光照射到霧霾顆粒上會產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致效果下降。隨著技術(shù)的進步,以及成本的下降,激光雷達會普及到更多領(lǐng)域。陜西無人駕駛激光雷達