要知道光速是每秒30萬公里。要區(qū)分目標(biāo)厘米級(jí)別的精確距離,那對(duì)傳輸時(shí)間測量分辨率必須做到1納秒。要如此精確的測量時(shí)間,因此對(duì)應(yīng)的測量系統(tǒng)的成本就很難降到很低,需要使用巧妙的方法降低測量難度。首先,我們需要明確,激光雷達(dá)并不是單獨(dú)運(yùn)作的,一般是由激光發(fā)射器、接收器和慣性定位導(dǎo)航三個(gè)主要模塊組成。當(dāng)激光雷達(dá)工作的時(shí)候,會(huì)對(duì)外發(fā)射激光,在遇到物體后,激光折射回來被CMOS傳感器接收,從而測得本體到障礙物的距離。從原理來看,只要需要知道光速、和從發(fā)射到CMOS感知的時(shí)間就可以測出障礙物的距離,再結(jié)合實(shí)時(shí)GPS、慣性導(dǎo)航信息與計(jì)算激光雷達(dá)發(fā)射出去角度,系統(tǒng)就可以得到前方物體的坐標(biāo)方位和距離信息。激光雷達(dá)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋為決策者提供了有力支持。天津二維激光雷達(dá)市價(jià)
激光雷達(dá)的工作原理:對(duì)人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對(duì)象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測:光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達(dá)工作原理就是蝙蝠測距用的回波時(shí)間(Time of Flight,縮寫為TOF)測量方法。分析目標(biāo)物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,輸出點(diǎn)云,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。北京軌旁入侵激光雷達(dá)行價(jià)激光雷達(dá)通過發(fā)射激光束,并接收其返回信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的精確測量和識(shí)別。
脈沖同步(PPS),脈沖同步通過同步信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步(PPS+UTC),通過同步信號(hào)線和 UTC 時(shí)間(GPS 時(shí)間)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包,需要過一次驅(qū)動(dòng)才能將其解析成點(diǎn)云通用的格式,如 ROSMSG 或者 pcl 點(diǎn)云格式,以目前較普遍的旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)為例,其數(shù)據(jù)為 10hz,即 LiDAR 在 0.1s 時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)一圈,并將硬件得到的數(shù)據(jù)按照不同角度切成不同的 packet,以下便是一個(gè) packet 數(shù)據(jù)包定義示意圖。每一個(gè) packet 包含了當(dāng)前扇區(qū)所有點(diǎn)的數(shù)據(jù),包含每個(gè)點(diǎn)的時(shí)間戳,每個(gè)點(diǎn)的 xyz 數(shù)據(jù),每個(gè)點(diǎn)的發(fā)射強(qiáng)度,每個(gè)點(diǎn)來自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息。
楔形棱鏡旋轉(zhuǎn)雷達(dá),收發(fā)模塊的PLD(PulsedLaserDiode)發(fā)射出激光,通過反射鏡和凸透鏡變成平行光,掃描模塊的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的棱鏡改變光路,使激光從某個(gè)角度發(fā)射出去。激光打到物體上,反射后從原光路回來,被APD接收。與MEMSLidar相比,它可以做到很大的通光孔徑,距離也會(huì)測得較遠(yuǎn)。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar相比,它極大地減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù),降低了對(duì)焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,大幅提升生產(chǎn)效率,降低成本。優(yōu)點(diǎn):非重復(fù)掃描,解決了機(jī)械式激光雷達(dá)的線式掃描導(dǎo)致漏檢物體的問題;可實(shí)現(xiàn)隨著掃描時(shí)間增加,達(dá)到近100%的視場覆蓋率;沒有電子元器件的旋轉(zhuǎn)磨損,可靠性更高,符合車規(guī)。缺點(diǎn):單個(gè)雷達(dá)的FOV較小,視場覆蓋率取決于積分時(shí)間;獨(dú)特的掃描方式使其點(diǎn)云的分布不同于傳統(tǒng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar,需要算法適配。Avia激光雷達(dá)的高點(diǎn)云密度和長測量距離能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高速行駛的車輛進(jìn)行精確跟蹤和識(shí)別。
在實(shí)際應(yīng)用中,很多時(shí)候并不知道點(diǎn)云之間的鄰接關(guān)系。針對(duì)此,研究人員開發(fā)了較小張樹算法和連接圖算法以實(shí)現(xiàn)鄰接關(guān)系的計(jì)算??傮w而言,三維模型重建算法的發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化程度越來越高,所需人工干預(yù)越來越少,且應(yīng)用面越來越廣。然而,現(xiàn)有算法依然存在運(yùn)算復(fù)雜度較高、只能針對(duì)單個(gè)物體、且對(duì)背景干擾敏感等問題。研究具有較低運(yùn)算復(fù)雜度且不依賴于先驗(yàn)知識(shí)的全自動(dòng)三維模型重建算法,是目前的主要難點(diǎn)。然而,如何在包含遮擋、背景干擾、噪聲、逸出點(diǎn)以及數(shù)據(jù)分辨率變化等的復(fù)雜場景中實(shí)現(xiàn)對(duì)感興趣目標(biāo)的檢測識(shí)別與分割,仍然是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的問題。微波激光雷達(dá)的反射信號(hào)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。覽沃激光雷達(dá)廠家直銷
激光雷達(dá)在智能交通信號(hào)燈控制中實(shí)現(xiàn)了車輛流量的精確感知。天津二維激光雷達(dá)市價(jià)
不同車載傳感器的比較,目前,激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像頭是公認(rèn)的自動(dòng)駕駛的三大關(guān)鍵傳感器技術(shù)。從技術(shù)上看,激光雷達(dá)與其他兩者相比具備強(qiáng)大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學(xué)會(huì)、國汽智聯(lián)汽車研究院編寫的《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告(2019)》稱,當(dāng)前在人工智能的重要應(yīng)用場景智能網(wǎng)聯(lián)汽車的自動(dòng)駕駛和輔助駕駛領(lǐng)域中,激光雷達(dá)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知的主要傳感器之一。報(bào)告認(rèn)為,在用于道路信息檢測的傳感器中,激光雷達(dá)在探測距離、精確性等方面,相比毫米波雷達(dá)具有一定的優(yōu)勢(shì)。天津二維激光雷達(dá)市價(jià)