反射率,反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比,,比如說某物體的反射率是20%,,表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同,,這主要取決于物體本身的性質(zhì)(表面狀況),,如果反射率太低,那么激光雷達(dá)收不到反射回來的激光,,導(dǎo)致檢測不到障礙物,。激光雷達(dá)一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達(dá)采集高精度地圖的時候,,如果車道線的反射率太低,,生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá),,作為頭一款量產(chǎn)的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達(dá)就是旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá),。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)不同的是,其激光發(fā)射模塊和接收模塊是不動的,,只有掃描鏡在做機(jī)械旋轉(zhuǎn),。激光單元發(fā)出激光至旋轉(zhuǎn)掃描鏡(Mirror),,被偏轉(zhuǎn)向前發(fā)射(掃描角度145°),被物體反射的光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)被左下方的探測器接收,。優(yōu)點:可車規(guī),,壽命長,可靠度高,。缺點:掃描線數(shù)少,,掃描角度不能到360度。電力巡檢時激光雷達(dá)識別線路故障,,提高巡檢精度。吉林無人叉車激光雷達(dá)
發(fā)射模組:Flash激光雷達(dá)采用的是垂直腔面發(fā)射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,,VCSEL),,比其他激光器更小、更輕,、更耐用,、更快、更易于制造,,并且功率效率更高,。接收模組:Flash激光雷達(dá)的性能主要取決于焦平面探測器陣列的靈敏度。焦平面探測器陣列可使用PIN型光電探測器,,在探測器前端加上透鏡單元并采用高性能讀出電路,,可實現(xiàn)短距離探測。對于遠(yuǎn)距離探測需求,,需要使用到雪崩型光電探測器,,其探測的靈敏度高,可實現(xiàn)單光子探測,,基于APD的面陣探測器具有遠(yuǎn)距離單幅成像,、易于小型化等優(yōu)點。優(yōu)點:一次性實現(xiàn)全局成像來完成探測,,無需考慮運動補(bǔ)償,;無掃描器件,成像速度快,;集成度高,,體積小,;芯片級工藝,,適合量產(chǎn);全固態(tài)優(yōu)勢,,易過車規(guī)缺點:激光功率受限,,探測距離近,;抗干擾能力差;角分辨率低廣東國產(chǎn)激光雷達(dá)設(shè)備智能零售中激光雷達(dá)分析顧客行為,,優(yōu)化店鋪空間布局,。
脈沖同步(PPS),脈沖同步通過同步信號線實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步,。GPS同步(PPS+UTC),,通過同步信號線和 UTC 時間(GPS 時間)實現(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)動才能將其解析成點云通用的格式,,如 ROSMSG 或者 pcl 點云格式,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 packet 數(shù)據(jù)包定義示意圖,。每一個 packet 包含了當(dāng)前扇區(qū)所有點的數(shù)據(jù),包含每個點的時間戳,,每個點的 xyz 數(shù)據(jù),,每個點的發(fā)射強(qiáng)度,每個點來自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息,。
激光雷達(dá)(Lidar)光束范圍很窄,,所以需要更多的縱向光束,以覆蓋大的面積,,所以線束決定著畫面大小,,掃描再通過返回的時間測量距離,并精確,、快速構(gòu)建模型,,相比目前的其他雷達(dá)強(qiáng)太多,所以更適合自動駕駛系統(tǒng),,但也同樣易受天氣影像,,成本較高。轉(zhuǎn)鏡:轉(zhuǎn)鏡分為一維轉(zhuǎn)鏡和二維轉(zhuǎn)鏡,。一維轉(zhuǎn)鏡通過旋轉(zhuǎn)的多面體反射鏡,,將激光反射到不同的方向;二維轉(zhuǎn)鏡顧名思義內(nèi)部集成了兩個轉(zhuǎn)鏡,,一個多邊棱鏡負(fù)責(zé)橫向旋轉(zhuǎn),,一個負(fù)責(zé)縱向翻轉(zhuǎn),實現(xiàn)一束激光包攬橫縱雙向掃描,。轉(zhuǎn)鏡激光雷達(dá)體積小,、成本低,,與機(jī)械式激光雷達(dá)效果一致,但機(jī)械頻率也很高,,在壽命上不夠理想,。10cm 小盲區(qū),Mid - 360 配合小巧體積,,實現(xiàn)移動機(jī)器人無死角感知,。
LiDAR的數(shù)據(jù),三維點,,對于旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)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(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)行消除運動畸變,,來補(bǔ)償采樣周期內(nèi)的運動,。消防救援依靠激光雷達(dá)在濃煙中定位,引導(dǎo)滅火救援,。激光雷達(dá)廠家
激光雷達(dá)在災(zāi)害救援中提供了準(zhǔn)確的現(xiàn)場信息支持,。吉林無人叉車激光雷達(dá)
目前,由于MEMS上游供應(yīng)鏈已經(jīng)相對成熟,,比如Luminar的MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)已將制造成本降低到了500-1000美元,,使規(guī)模量產(chǎn)成為了可能。國內(nèi)方面,,速騰聚創(chuàng)和廣汽埃安,、威馬,、極氪等11家車企建立了合作,同時其產(chǎn)品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開始批量出貨,,成為全球頭一款批量交付的車規(guī)級MEMS激光雷達(dá),。海外方面,Luminar在全球范圍內(nèi)已擁有50多位行業(yè)合作伙伴,,其中包括沃爾沃、上汽飛凡汽車,、小馬智行等,。半固態(tài)—轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá),轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)與MEMS激光雷達(dá)差異在于,,前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉(zhuǎn),,后者則是圍繞著某條直徑上下振動。相比之下,,轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)的功耗更低,,散熱難度更低,因而也更容易擁有比較高的可靠性,。吉林無人叉車激光雷達(dá)