當我們用當前幀和整個點云地圖進行匹配的時候,,我們便能得到傳感器在整個地圖中的位姿,從而實現(xiàn)在地圖中的定位,。傳感器車規(guī)化,,固態(tài)激光雷達取消了機械結(jié)構(gòu),能夠擊中目前機械旋轉(zhuǎn)式的成本和可靠性的痛點,是激光雷達的發(fā)展方向,。除了這兩大迫切解決的痛點外,,目前量產(chǎn)的激光雷達探測距離不足,只能滿足低速場景(如廠區(qū)內(nèi),、校園內(nèi)等)的應(yīng)用,。日常駕駛、高速駕駛的場景仍在測試過程中,。當前機械式激光雷達的價格十分昂貴,,Velodyne 在售的 64/32/16 線產(chǎn)品的官方定價分別為 8 萬/4 萬/8 千美元。一方面,,機械式激光雷達由發(fā)射光源,、轉(zhuǎn)鏡、接收器,、微控馬達等精密零部件構(gòu)成,,制造難度大、物料成本較高,;另一方面,,激光雷達仍未大規(guī)模進入量產(chǎn)車、需求量小,,研發(fā)費用等固定成本難以攤薄,。 量產(chǎn) 100 萬臺 VLP-32后,那么其售價將會降至 400 美元左右,。激光雷達在環(huán)境監(jiān)測中用于監(jiān)測大氣污染物的濃度,。北京物流車激光雷達
激光雷達的應(yīng)用:1測量測繪,1,、地形測繪,,激光雷達通過揭示地面細微的高程變化來展示地貌。它較大的優(yōu)勢在于它是一個高速“采樣工具”,,激光雷達每秒從空中向地面發(fā)出數(shù)十萬甚至上百萬個脈沖,,正是這種密集的點云使我們能夠獲取真實地貌。2,、建筑質(zhì)量控制,,使用LiDAR進行建筑掃描可以確保建筑與建筑信息模型(BIM)相匹配。將來自地面掃描的點云與BIM設(shè)計對比可保證施工質(zhì)量并按計劃進行,,LiDAR較大的優(yōu)勢是實時掃描,,能在項目早期發(fā)現(xiàn)缺陷,否則,,任何有缺陷的結(jié)構(gòu)返工都會浪費時間和金錢,。遼寧機械式激光雷達憑借超廣 FOV,覽沃 Mid - 360 讓移動機器人對復(fù)雜 3D 環(huán)境了如指掌,。
光學(xué)相控陣激光雷達(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學(xué)相控陣技術(shù)。OPA運用相干原理,,采用多個光源組成陣列,,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個發(fā)射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向,。OPA激光雷達完全是由電信號控制掃描方向,,能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對目標區(qū)域進行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細化掃描,,一個激光雷達就可能覆蓋近/中/遠距離的目標探測,。優(yōu)點:純固態(tài)Lidar,體積小,,易于車規(guī),;掃描速度快(一般可達到MHz量級以上);精度高(可以做到μrad量級以上),;可控性好(可以在感興趣的目標區(qū)域進行高密度掃描),,缺點:易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,,使激光能量被分散,;加工難度高:光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長;探測距離很難做到很遠,。
多傳感器融合,,在環(huán)境監(jiān)測傳感器中,超聲波雷達主要用于倒車雷達以及自動泊車中的近距離障礙監(jiān)測,,攝像頭,、毫米波雷達和激光雷達則普遍應(yīng)用于各項 ADAS 功能中。四類傳感器的探測距離,、分辨率,、角分辨率等探測參數(shù)各異,對應(yīng)于物體探測能力,、識別分類能力,、三維建模、抗惡劣天氣等特性優(yōu)劣勢分明,。各種傳感器能形成良好的優(yōu)勢互補,,融合傳感器的方案已成為主流的選擇。激光雷達LiDAR的全稱為Light Detection and Ranging激光探測和測距,,又稱光學(xué)雷達,。Mid - 360 獨特混合固態(tài)技術(shù),,造就 360° 全向超大視場角優(yōu)勢。
二維掃描振鏡激光雷達,,這類激光雷達的主要元件是兩個掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡,,分別負責水平和垂直方向上的掃描。特點是掃描速度快,,精度高,。比如:一個四面多邊形,只移動八條激光器光束(相當于傳統(tǒng)的8線激光雷達),,以5000rpm速度掃描,,垂直分辨率為2667條/秒,120度水平掃描,,在10Hz非隔行掃描下,,垂直分辨率達267線。優(yōu)點:轉(zhuǎn)速越高,,掃描精度越高,;可以控制掃描區(qū)域,提高關(guān)鍵區(qū)域的掃描密度,;多邊形可提供超寬FOV,,一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過80度,;通光孔徑大,,信噪比和有效距離要遠高于MEMSLidar;價格低廉,,MEMS振鏡貴的要上千美元,,多邊形激光掃描已經(jīng)非常成熟,價格只要幾十美元,;激光雷達間抗干擾性強缺點:與MEMS技術(shù)比,,其缺點是功耗高,有電機轉(zhuǎn)動部件,。覽沃 Mid - 360 探測距離可為 10cm,,小盲區(qū)配合小巧體積,輕松實現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋,。江西FOV激光雷達
覽沃 Mid - 360 憑借 360°x59° 超廣 FOV,,感知三維空間信息。北京物流車激光雷達
在三維模型重建方面,,較初的研究集中于鄰接關(guān)系和初始姿態(tài)均已知時的點云精配準,、點云融合以及三維表面重建。在此,,鄰接關(guān)系用以指明哪些點云與給定的某幅點云之間具有一定的重疊區(qū)域,,該關(guān)系通常通過記錄每幅點云的掃描順序得到,。而初始姿態(tài)則依賴于轉(zhuǎn)臺標定、物體表面標記點或者人工選取對應(yīng)點等方式實現(xiàn),。這類算法需要較多的人工干預(yù),,因而自動化程度不高。接著,,研究人員轉(zhuǎn)向點云鄰接關(guān)系已知但初始姿態(tài)未知情況下的三維模型重建,,常見方法有基于關(guān)鍵點匹配,、基于線匹配,、以及基于面匹配 等三類算法。北京物流車激光雷達