LiDAR 系統(tǒng)的工作原理及解決方案,,本質(zhì)上講,,LiDAR 是一個測量目標(biāo)物體距離的裝置。通過發(fā)射一個短的激光脈沖,,并記錄發(fā)射光脈沖與探測到的反射(反向散射)光脈沖的時間間隔,,就可以推算出距離信息,。系統(tǒng)的工作原理及解決方案,,LiDAR系統(tǒng)可以使用掃描反射鏡,多束激光或其它的方式“掃描”物體空間,。借助其精確的測距能力,,LiDAR 能夠用于解決許多不同的問題。在遙感應(yīng)用中,,LiDAR系統(tǒng)用于測量散射,,吸收,或大氣中的顆?;蛟拥脑侔l(fā)射,。在這些應(yīng)用中,對激光束的波長可能會有專門的要求,??梢杂脕頊y量特定分子種類在大氣中的濃度,例如甲烷和氣溶膠含量。而測量大氣中的雨滴則可以用來估計風(fēng)暴距離和降水概率,。Mid - 360 作為新選擇,,讓移動機(jī)器人在更多場景精確感知環(huán)境。站臺入侵激光雷達(dá)制造
激光雷達(dá)的構(gòu)成與分類:激光雷達(dá)的構(gòu)成,,激光雷達(dá)發(fā)展到現(xiàn)在,,其結(jié)構(gòu)精密且復(fù)雜,主要由激光系統(tǒng),、接收系統(tǒng),、信號處理單元和掃描模塊四大主要組件構(gòu)成。激光器以脈沖的方式點亮發(fā)射激光,,照射到障礙物后對物體進(jìn)行3D掃描,,反射光線經(jīng)由鏡頭組匯聚到接收器上。信號處理單元負(fù)責(zé)控制激光器的發(fā)射,,并將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,,然后進(jìn)入主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和計算。進(jìn)一步的,,我們可以根據(jù)以下指標(biāo)判斷激光雷達(dá)的好壞,。視場角,視場角決定了激光雷達(dá)能夠看到的視野范圍,,分為水平視場角和垂直視場角,,視場角越大,表示視野范圍越大,,反之則表示視野范圍越小,。三維激光雷達(dá)行價覽沃 Mid - 360 作為新物種,讓移動機(jī)器人在多樣場景精確感知,。
反射強(qiáng)度,,LiDAR 返回的每個數(shù)據(jù)中,除了根據(jù)速度和時間計算出的反射強(qiáng)度其實是指激光點回波功率和發(fā)射功率的比值,。而激光的反射強(qiáng)度根據(jù)現(xiàn)有的光學(xué)模型,,可以較好的刻畫為以下模型。我們可以看到,,激光點的反射率和距離的平方成反比,,和物體的入射角成反比。入射角是入射光線與物體表面法線的夾角,。時間戳和編碼信息,,LiDAR 通常從硬件層面支持授時,即有硬件 trigger 觸發(fā) LiDAR 數(shù)據(jù),,并支持給這一幀數(shù)據(jù)打上時間戳,。通常會提供支持三種時間同步接口,,IEEE 15882008同步,遵循精確時間協(xié)議,,通過以太網(wǎng)對測量以及系統(tǒng)控制實現(xiàn)精確的時鐘同步,。
測距準(zhǔn)度:激光雷達(dá)探測得到距離數(shù)據(jù)與真值之間的差距,準(zhǔn)度越高表示測量結(jié)果與真實數(shù)據(jù)符合程度越高。點頻:激光雷達(dá)每秒完成探測并獲取的探測點的數(shù)目,??垢蓴_:激光雷達(dá)對工作同一環(huán)境下、采用相同激光波段的其他激光雷達(dá)的干擾信號的抵抗能力,抗干擾能力越強(qiáng)說明在多臺激光雷達(dá)共同工作的條件下產(chǎn)生的噪點率越低功耗:激光雷達(dá)系統(tǒng)工作狀態(tài)下所消耗的電功率,。激光雷達(dá)線數(shù):一般指激光雷達(dá)垂直方向上的測量線的數(shù)量,對于一定的角度范圍,線數(shù)越多表示角度分辨率越高,對目標(biāo)物的細(xì)節(jié)分辨能力越強(qiáng),。激光雷達(dá)的智能化校準(zhǔn)功能減少了人工干預(yù)的需要。
激光雷達(dá)能夠準(zhǔn)確輸出障礙物的大小和距離,,通過算法對點云數(shù)據(jù)的處理可以輸出障礙物的3D框,,如:3D行人檢測、3D車輛檢測等,;亦可進(jìn)行車道線檢測,、場景分割等任務(wù)。除了障礙物感知,,激光雷達(dá)還可以用來制作高精度地圖,。地圖采集過程中,激光雷達(dá)每隔一小段時間輸出一幀點云數(shù)據(jù),,這些點云數(shù)據(jù)包含環(huán)境的準(zhǔn)確三維信息,,通過把這些點云數(shù)據(jù)做拼接,就可以得到該區(qū)域的高精度地圖,。在定位方面,,智能車在行駛過程中利用當(dāng)前激光雷達(dá)采集的點云數(shù)據(jù)幀和高精度地圖做匹配,可以獲取智能車的位置,??蛇_(dá) 70 米 @80% 反射率探測,覽沃 Mid - 360 室內(nèi)外感知表現(xiàn)如一,。黑龍江激光雷達(dá)制造商
激光雷達(dá)在安防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對入侵者的快速識別和追蹤,。站臺入侵激光雷達(dá)制造
激光光源,由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個FOV平面區(qū)域內(nèi),,除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外,點光源則需要做二維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域,,線光源需要做一維掃描覆蓋整個FOV區(qū)域,。其中點光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發(fā)射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發(fā)射激光器)兩種,二者區(qū)別在于EEL激光平行于襯底表面發(fā)出(如圖1),,VCSEL激光垂直于襯底表面發(fā)出(如圖2),。其中VCSEL式易于進(jìn)行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進(jìn)行陣列式布置形成線光源(一維陣列)或面光源(二維陣列),VCSEL光源剖面圖與二維陣列光源芯片示意圖如下站臺入侵激光雷達(dá)制造