LiDAR的數(shù)據(jù),三維點(diǎn),對于旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)來說,得到的三維點(diǎn)便是一個很好的極坐標(biāo)系下的多個點(diǎn)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(jì)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?yàn)?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(diǎn)等特征計(jì)算量小,點(diǎn)云的索引及搜索都更加高效。對于 MEMS 式激光雷達(dá),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(jìn)行高速移動時,我們需要對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行消除運(yùn)動畸變,來補(bǔ)償采樣周期內(nèi)的運(yùn)動。激光雷達(dá)在地質(zhì)勘探中實(shí)現(xiàn)了對地下礦藏的精確定位。陜西無人駕駛激光雷達(dá)
機(jī)械式激光雷達(dá),工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機(jī)電動進(jìn)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(shí)現(xiàn)動態(tài)掃描。優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:機(jī)械式激光雷達(dá)作為較早裝車的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因?yàn)槠涫怯呻姍C(jī)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(jī)械式激光雷達(dá)可以對周圍環(huán)境進(jìn)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?yàn)槠鋬?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(jī)械式激光雷達(dá)體積過大,消費(fèi)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(dá)港口激光雷達(dá)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(diǎn)頻,即周期采集點(diǎn)數(shù),因?yàn)榧す饫走_(dá)在旋轉(zhuǎn)掃描,因此水平方向上掃描的點(diǎn)數(shù)和激光雷達(dá)的掃描頻率有一定的關(guān)系,掃描越快則點(diǎn)數(shù)會相對較少,掃描慢則點(diǎn)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(dá)的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點(diǎn)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(dá)旋轉(zhuǎn)一周,即一個掃描周期內(nèi)掃描的點(diǎn)數(shù)為 1800*64=115200。比如禾賽 64 線激光雷達(dá),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(diǎn)數(shù)和計(jì)算的也相符合 1152000 pts/s。
在體積限制下,F(xiàn)lash激光雷達(dá)的功率密度不能很高。因此,F(xiàn)lash激光雷達(dá)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(yuǎn),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(dá)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(diǎn)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(dá)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。
激光雷達(dá)的優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)的激光發(fā)射和接收裝置是固定的,所以即使有【旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)】,也可以把產(chǎn)品體積做小,進(jìn)而降低成本。并且旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)只有反射鏡,整體重量比較輕,電機(jī)軸承的負(fù)荷小,系統(tǒng)運(yùn)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?yàn)橛小拘D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)】這樣的機(jī)械形式的存在,便不可避免地在長期運(yùn)行之后,激光雷達(dá)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(dá)具有較高的抗干擾能力和穩(wěn)定性,可用于強(qiáng)光、強(qiáng)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(dá)
微波激光雷達(dá)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(dá)
激光雷達(dá)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(dá)的應(yīng)用前景。激光雷達(dá)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(dá)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(dá)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(dá)懼怕霧霾天氣,因?yàn)殪F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(jìn)步,以及成本的下降,激光雷達(dá)會普及到更多領(lǐng)域。陜西無人駕駛激光雷達(dá)