參數(shù)指標:(一)視場角,,視場角決定了激光雷達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。以圖3中的激光雷達為例,,旋轉式激光雷達的水平視場角為360°,,垂直視場角為26.9°,固態(tài)激光雷達的水平視場角為60°,,垂直視場角為20°,。(二)線數(shù),,線數(shù)越高,表示單位時間內采樣的點就越多,,分辨率也就越高,,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。(三)分辨率,,分辨率和激光光束之間的夾角有關,,夾角越小,分辨率越高,。固態(tài)激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,,約為0.1°,旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,,垂直角分辨率約為0.4°,。激光雷達的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行。四川遠距離激光雷達
新思科技提供的多個光學和光子學工具,,可用于支持LiDAR的系統(tǒng)級和元件級設計:CODE V 光學設計軟件,,用于在LiDAR系統(tǒng)中設計光學接收系統(tǒng)。光學設計應用:在 LiDAR系統(tǒng)中優(yōu)化接收器上的圈入能量,。使用CODE V優(yōu)化LiDAR中的接收光學系統(tǒng),,LightTools 照明設計軟件能模擬雨滴、霧霾等大氣環(huán)境對光信號探測造成的影響,,并能獲取返回光程數(shù)據(jù)以解決飛行時間計算問題,。用于 LiDAR 和激光光源的功能。使用LightTools模擬LiDAR光學系統(tǒng),,Photonic Solutions光子方案模擬工具,,能夠對LiDAR系統(tǒng)中的多個組件進行優(yōu)化設計。地面激光雷達渠道激光雷達的分辨率高,,能夠捕捉到細微的目標特征,。
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(表面狀況),如果反射率太低,,那么激光雷達收不到反射回來的激光,,導致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上,,用激光雷達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。旋轉掃描鏡激光雷達,,作為頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達就是旋轉掃描鏡激光雷達,。與機械旋轉激光雷達不同的是,其激光發(fā)射模塊和接收模塊是不動的,,只有掃描鏡在做機械旋轉,。激光單元發(fā)出激光至旋轉掃描鏡(Mirror),被偏轉向前發(fā)射(掃描角度145°),,被物體反射的光經光學系統(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,。
激光雷達結構,,激光雷達的關鍵部件按照信號處理的信號鏈包括控制硬件DSP(數(shù)字信號處理器)、激光驅動,、激光發(fā)射發(fā)光二極管,、發(fā)射光學鏡頭、接收光學鏡頭,、APD(雪崩光學二極管),、TIA(可變跨導放大器)和探測器,如下圖所示,。其中除了發(fā)射和接收光學鏡頭外,,都是電子部件。隨著半導體技術的快速演進,,性能逐步提升的同時成本迅速降低,。但是光學組件和旋轉機械則占具了激光雷達的大部分成本。激光雷達的種類,,把激光雷達按照掃描方式來分類,,目前有機械式激光雷達、半固態(tài)激光雷達和固態(tài)激光雷達三大類,。其中機械式激光雷達較為常用,,固態(tài)激光雷達為未來業(yè)界大力發(fā)展方向,半固態(tài)激光雷達是機械式和純固態(tài)式的折中方案,,屬于目前階段量產裝車的主力軍,。激光雷達通過多角度掃描,獲取目標的完整信息,。
第三組基于回波能量強度判斷采樣點是否為噪點,。通常情況下,,激光光束受到類似灰塵、雨霧,、雪等干擾產生的噪點的回波能量很小,。目前按照回波能量強度大小將噪點置信度分為二檔:01 表示回波能量很弱:這類采樣點有較高概率為噪點,例如灰塵點,;10 表示回波能量中等,,該類采樣點有中等概率為噪點,例如雨霧噪點,。噪點置信度越低,,說明該點是噪點的可能性越低。第四組基于采樣點的空間位置判斷是否為噪點,。例如:激光探測測距只在測量前后兩個距離十分相近的物體時,,兩個物體之間可能會產生拉絲狀的噪點。目前按照不同的噪點置信度分為三檔,,噪點置信度越低,,說明該點是噪點的可能性越低。激光雷達的維護簡單,,降低了使用成本,。湖北激光雷達渠道
激光雷達在考古發(fā)掘中用于繪制遺址的三維模型。四川遠距離激光雷達
點頻,,即周期采集點數(shù),,因為激光雷達在旋轉掃描,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,。那么激光雷達旋轉一周,,即一個掃描周期內掃描的點數(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,。四川遠距離激光雷達