配準 registration,ICP 算法較早由 Chen and Medioni,and Besl and McKay 提出。其算法本質上是基于較小二乘法的較優(yōu)配準方法。該算法重復進行選擇對應關系點對,計算較優(yōu)剛體變換這一過程,直到根據(jù)點對的歐氏距離定義的...
調頻連續(xù)波FMCW激光雷達,以三角波調頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發(fā)射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發(fā)射的激光束被反復調制,信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會影響光的頻率,當反射光返回到檢測器,與發(fā)射時的頻率相比,就能測量兩種頻率之...
為了克服探測距離的限制,F(xiàn)LASH激光雷達的表示廠商Ibeo、LedderTech開始在激光收發(fā)模塊進行創(chuàng)新。車規(guī)級激光雷達鼻祖Ibeo,則一步到位推出了單光子激光雷達,Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面,實際也可歸為FlASH激光雷達。2...
激光雷達對策:在實際使用中,對環(huán)境中的透明介質,特別是表面接近鏡面的透明介質,需要做特殊處理,避免產(chǎn)生不穩(wěn)定或錯誤的測量結果。具體的處理方式可以是對介質表面做漫反射半透明處理,降低透明度和反射能力,或者在處理測量數(shù)據(jù)時對這些位置做屏蔽。當雷達對鏡面目標進行測量...
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...
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構,能夠擊中目前機械旋轉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...
國內市場,中國是激光雷達未來的較大市場之一。根據(jù)麥肯錫的預測,中國將是全球較大的自動駕駛市場,也是高級輔助駕駛領域全球較大的新車銷售市場。由于人口老齡化和產(chǎn)業(yè)升級的影響,需要在減少人力支出的情況下增加生產(chǎn)效率,通過無人駕駛、高級輔助駕駛、服務型機器人通過機器自...
楔形棱鏡旋轉雷達,收發(fā)模塊的PLD(PulsedLaserDiode)發(fā)射出激光,通過反射鏡和凸透鏡變成平行光,掃描模塊的兩個旋轉的棱鏡改變光路,使激光從某個角度發(fā)射出去。激光打到物體上,反射后從原光路回來,被APD接收。與MEMSLidar相比,它可以做到很...
國外廠商在激光器和探測器行業(yè)耕耘較久,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實踐經(jīng)驗和優(yōu)勢,客戶群體也更為普遍。國內廠商近些年發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國外供應鏈水平,并已經(jīng)有通過車規(guī)認證(AEC-Q102)的國產(chǎn)激光器和探測器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級激光雷達...
泛光面陣式(FLASH),泛光面陣式是目前全固態(tài)激光雷達中較主流的技術,其原理也就是快閃,它不像 MEMS 或 OPA 的方案會去進行掃描,而是短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來完成對環(huán)境周圍圖像的繪制。我們以目前較為成熟的車載...
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。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...
半固態(tài)—MEMS式激光雷達,MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System(微機電系統(tǒng)),是將原本激光雷達的機械結構通過微電子技術集成到硅基芯片上。本質上而言MEMS激光雷達并沒有做到完全取消機械結構,所以它是一種半固態(tài)激光雷達。工...
優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:MEMS激光雷達因為擺脫了笨重的「旋轉電機」和「掃描鏡」等機械運動裝置,去除了金屬機械結構部件,同時配備的是毫米級的微振鏡,這較大程度上減少了MEMS激光雷達的尺寸,與傳統(tǒng)的光學掃描鏡相比,在光學、機械性能和功耗方面表現(xiàn)更為突出。其次,得益于...
反射強度,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。而激光的反射強度根據(jù)現(xiàn)有的光學模型,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...
給定兩個來自不同坐標系的三維數(shù)據(jù)點集,找到兩個點集空間的變換關系,使得兩個點集能統(tǒng)一到同一坐標系統(tǒng)中,這個過程便稱為配準。配準的目標是在全局坐標框架中找到單獨獲取的視圖的相對位置和方向,使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對于從不同視圖(views)獲取的每一組點...
MEMS陣鏡激光雷達優(yōu)點:MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達、多發(fā)射/接收模組等機械運動裝置,毫米級尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達的尺寸,提高了穩(wěn)定性;MEMS微振鏡可減少激光發(fā)射器和探測器數(shù)量,極大地降低成本。缺點:有限的光學口徑和掃描角度限制了Lidar...
也有使用相干法,即為調頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達發(fā)射一束連續(xù)的光束,頻率隨時間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會導致頻率的差異,將回波信號與本振信號混頻并經(jīng)低通濾波后,得到的差頻信號是光束往返時間的函數(shù)。調頻連續(xù)波激光雷達不會受...
目前,LiDAR已普遍應用于各個領域。在大氣科學中,LiDAR被用于空氣質量監(jiān)測和污染物檢測;在天文學領域,LiDAR技術可用于觀察行星表面地貌特征以及太陽系內其他天體的形態(tài)結構;在工程建設方面,利用LiDAR技術可以快速獲取地形數(shù)據(jù)、制作數(shù)字高程模型(DEM...
Flash激光雷達,F(xiàn)lash激光雷達采用類似Camera的工作模式,但感光元件與普通相機不同,每個像素點可記錄光子飛行時間。由于物體具有三維空間屬性,照射到物體不同部位的光具有不同的飛行時間,被焦平面探測器陣列探測,輸出為具有深度信息的“三維”圖像。根據(jù)激光...
我們可以根據(jù) LiDAR 能描繪出稀疏的三維世界的特點,而掃描得到的障礙物點云通常又比背景更密集,通過分類聚類的方法可以利用其進行感知障礙物。而隨著深度學習帶來的檢測和分割技術上的突破,LiDAR 已經(jīng)能做到高效的檢測行人和車輛,輸出檢測框,即 3D boun...
激光雷達的應用:1、水下地形測量,我們通常使用測深探測(或聲納)進行水下調查。聲納發(fā)出砰砰聲并接收回聲。與LiDAR類似,它通過測量回波經(jīng)過的時間來計算距離。測深激光雷達與機載激光雷達不同,它使用綠色波長,通過使用這種波長,水下測繪可以一直測量到水底。同樣,河...
激光雷達的工作原理:對人畜無害的紅外光束Light Pluses發(fā)射、反射和接收來探測物體。能探測的對象:白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同,車道線和路面也是可以區(qū)分開來的。哪些物體無法探測:光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作...
激光雷達產(chǎn)業(yè)自誕生以來,緊跟底層器件的前沿發(fā)展,呈現(xiàn)出了技術水平高的突出特點。激光雷達廠商不斷引入新的技術架構,提升探測性能并拓展應用領域:從激光器發(fā)明之初的單點激光雷達到后來的單線掃描激光雷達,以及在無人駕駛技術中獲得普遍認可的多線掃描激光雷達,再到技術方案...
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構,能夠擊中目前機械旋轉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...
半固態(tài)—MEMS式激光雷達,MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System(微機電系統(tǒng)),是將原本激光雷達的機械結構通過微電子技術集成到硅基芯片上。本質上而言MEMS激光雷達并沒有做到完全取消機械結構,所以它是一種半固態(tài)激光雷達。工...
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,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 Lase...
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6...
激光雷達對策:在實際使用中,對環(huán)境中的透明介質,特別是表面接近鏡面的透明介質,需要做特殊處理,避免產(chǎn)生不穩(wěn)定或錯誤的測量結果。具體的處理方式可以是對介質表面做漫反射半透明處理,降低透明度和反射能力,或者在處理測量數(shù)據(jù)時對這些位置做屏蔽。當雷達對鏡面目標進行測量...
也有使用相干法,即為調頻連續(xù)波(FMCW)激光雷達發(fā)射一束連續(xù)的光束,頻率隨時間穩(wěn)定地發(fā)生變化。由于源光束的頻率在不斷變化,光束傳輸距離的差異會導致頻率的差異,將回波信號與本振信號混頻并經(jīng)低通濾波后,得到的差頻信號是光束往返時間的函數(shù)。調頻連續(xù)波激光雷達不會受...
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 硬件得到一串數(shù)據(jù)包,需要過一次驅動才能將其解析成點云通用的格式,如 ROSMSG 或者 p...