目前的激光雷达,不光只有光探测与测量,更是一种集激光、全球定位系统(GPS)和IMU(InertialMeasurementUnit,惯性测量装置)三种技术于一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM(数字高程模型)。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑,测距精度可达厘米级,激光雷达较大的优势就是"精确"和"快速、高效作业"。随着激光雷达技术的进步与发展,星载激光雷达的研制和应用在20世纪90年代逐步成熟。2003年,NASA根据早先提出的采用星载激光雷达测量两极地区冰面变化的计划,正式将地学激光测高仪列入地球观测系统中,并将其搭载在冰体、云量和陆地高度监测卫星上发射升空运行。激光雷达的光学系统需要具有高反射率、低衰减和大光学孔径等特性,以提高传感器的性能和测量精度。上海高精度激光雷达设备
不同车载传感器的比较,目前,激光雷达、毫米波雷达和摄像头是公认的自动驾驶的三大关键传感器技术。从技术上看,激光雷达与其他两者相比具备强大的空间三维分辨能力。中国汽车工程学会、国汽智联汽车研究院编写的《中国智能网联汽车产业发展报告(2019)》称,当前在人工智能的重要应用场景智能网联汽车的自动驾驶和辅助驾驶领域中,激光雷达是实现环境感知的主要传感器之一。报告认为,在用于道路信息检测的传感器中,激光雷达在探测距离、精确性等方面,相比毫米波雷达具有一定的优势。上海高精度激光雷达价位激光雷达的高稳定性使其在太空探测任务中备受青睐。
关于 FMCW 的原理,可以阅读本系列的下一篇文章:Yvon Shong:走进自动驾驶传感器——毫米波雷达。调幅连续波(AMCW)激光雷达与基本的飞行时间系统相似的是,调幅连续波激光雷达发射一个信号,测量激光反射回来的时间。但区别在于,时间飞行系统只发射一个脉冲,调幅连续波 LiDAR 通过改变激光二极管中的极电流来调整发射光强度,从而实现调制。激光雷达应用于测绘主要有测距、定位以及地表物体的三维绘制;其达作为一种重要的传感器,目前正在自动驾驶领域和无人飞行器领域得到普遍应用。
激光雷达的工作原理:对人畜无害的红外光束Light Pluses发射、反射和接收来探测物体。能探测的对象:白天或黑夜下的特定物体与车之间的距离。甚至由于反射度的不同,车道线和路面也是可以区分开来的。哪些物体无法探测:光束无法探测到被遮挡的物体。车用激光雷达工作原理就是蝙蝠测距用的回波时间(Time of Flight,缩写为TOF)测量方法。分析目标物体表面的反射能量大小、反射波谱的幅度、频率和相位等信息,输出点云,从而呈现出目标物精确的三维结构信息。激光雷达与其他传感器的组合可以实现多传感器融合,提高环境感知和目标识别的能力。
优劣势分析:优点:FLASH激光雷达较大的优势在于可以一次性实现全局成像来完成探测,且成像速度快。体积小,易安装,易融入车的整体外观设计。设计简洁,元件极少,成本低。信号处理电路简单,消耗运算资源少,整体成本低。刷新频率可高达3MHz,是传统摄像头的10万倍,实时性好,因此易过车规。缺点:不过FLASH激光单点面积比扫描型激光单点大,因此其功率密度较低,进而影响到探测精度和探测距离(低于50米)。要改善其性能,需要使用功率更大的激光器,或更先进的激光发射阵列,让发光单元按一定模式导通点亮,以取得扫描器的效果。激光雷达以其高分辨率成像能力,在无人机地形测绘中发挥着重要作用。上海工业激光雷达哪家好
港口激光雷达通过测量船只与码头的相对位置,为港口物流的自动化和安全性提供了重要的支持。上海高精度激光雷达设备
NDT 算法的基本思想是先根据参考数据(reference scan)来构建多维变量的正态分布,如果变换参数能使得两幅激光数据匹配的很好,那么变换点在参考系中的概率密度将会很大。然后利用优化的方法求出使得概率密度之和较大的变换参数,此时两幅激光点云数据将匹配的较好。由此得到位资变换关系。局部特征提取通常包括关键点检测和局部特征描述两个步骤,其构成了三维模型重建与目标识别的基础和关键。在二维图像领域,基于局部特征的算法已在过去十多年间取得了大量成果并在图像检索、目标识别、全景拼接、无人系统导航、图像数据挖掘等领域得到了成功应用。类似的,点云局部特征提取在近年来亦取得了部分进展上海高精度激光雷达设备
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