測(cè)距準(zhǔn)度:激光雷達(dá)探測(cè)得到距離數(shù)據(jù)與真值之間的差距,準(zhǔn)度越高表示測(cè)量結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)符合程度越高。點(diǎn)頻:激光雷達(dá)每秒完成探測(cè)并獲取的探測(cè)點(diǎn)的數(shù)目??垢蓴_:激光雷達(dá)對(duì)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(hào)的抵抗能力,抗干擾能力越強(qiáng)說(shuō)明在多臺(tái)激光雷...
NDT 算法的基本思想是先根據(jù)參考數(shù)據(jù)(reference scan)來(lái)構(gòu)建多維變量的正態(tài)分布,如果變換參數(shù)能使得兩幅激光數(shù)據(jù)匹配的很好,那么變換點(diǎn)在參考系中的概率密度將會(huì)很大。然后利用優(yōu)化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數(shù),此時(shí)兩幅激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)將匹配的...
激光雷達(dá)結(jié)構(gòu),激光雷達(dá)的關(guān)鍵部件按照信號(hào)處理的信號(hào)鏈包括控制硬件DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、激光驅(qū)動(dòng)、激光發(fā)射發(fā)光二極管、發(fā)射光學(xué)鏡頭、接收光學(xué)鏡頭、APD(雪崩光學(xué)二極管)、TIA(可變跨導(dǎo)放大器)和探測(cè)器,如下圖所示。其中除了發(fā)射和接收光學(xué)鏡頭外,都是電子部...
反射強(qiáng)度,LiDAR 返回的每個(gè)數(shù)據(jù)中,除了根據(jù)速度和時(shí)間計(jì)算出的反射強(qiáng)度其實(shí)是指激光點(diǎn)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(huà)為以下模型。我們可以看到,激光點(diǎn)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...
激光雷達(dá)的FOV,F(xiàn)OV指激光雷達(dá)能夠探測(cè)到的視場(chǎng)范圍,可以從垂直和水平兩個(gè)維度以角度來(lái)衡量范圍大小,下圖比較形象的展示了激光雷達(dá)FOV范圍,之所以要提到FOV是因?yàn)楹竺娌煌募夹g(shù)路線(xiàn)基本都是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)FOV區(qū)域內(nèi)探測(cè)。垂直FOV:常見(jiàn)的車(chē)載激光雷達(dá)通常在...
激光雷達(dá)的優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)的激光發(fā)射和接收裝置是固定的,所以即使有【旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)】,也可以把產(chǎn)品體積做小,進(jìn)而降低成本。并且旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)只有反射鏡,整體重量比較輕,電機(jī)軸承的負(fù)荷小,系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)更穩(wěn)定,壽命更長(zhǎng),是符合車(chē)規(guī)量產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)條件。劣勢(shì):因?yàn)橛小?..
工作原理,F(xiàn)lash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達(dá)的原理也是快閃,不像MEMS或OPA的方案會(huì)去進(jìn)行掃描,而是短時(shí)間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測(cè)區(qū)域的激光,再以高度靈敏的接收器,來(lái)完成對(duì)環(huán)境周?chē)鷪D像的繪制。因此,F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達(dá)屬于非掃描式雷達(dá),發(fā)射...
線(xiàn)數(shù),線(xiàn)數(shù)越高,表示單位時(shí)間內(nèi)采樣的點(diǎn)就越多,分辨率也就越高,目前無(wú)人駕駛車(chē)一般采用32線(xiàn)或64線(xiàn)的激光雷達(dá)。分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率...
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(shí)的點(diǎn)云精配準(zhǔn)、點(diǎn)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(diǎn)云與給定的某幅點(diǎn)云之間具有一定的重疊區(qū)域,該關(guān)系通常通過(guò)記錄每幅點(diǎn)云的掃描順序得到。而初始姿態(tài)則依賴(lài)于轉(zhuǎn)臺(tái)標(biāo)定、物體表面標(biāo)記點(diǎn)或者...
給定兩個(gè)來(lái)自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集,找到兩個(gè)點(diǎn)集空間的變換關(guān)系,使得兩個(gè)點(diǎn)集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中,這個(gè)過(guò)程便稱(chēng)為配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的目標(biāo)是在全局坐標(biāo)框架中找到單獨(dú)獲取的視圖的相對(duì)位置和方向,使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對(duì)于從不同視圖(views)獲取的每一組點(diǎn)...
優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):首先,該設(shè)計(jì)減少了激光發(fā)射和接收的線(xiàn)數(shù)以實(shí)現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線(xiàn)數(shù),也隨之降低了對(duì)焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,因此生產(chǎn)效率得以大幅提升,并且相比于傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá),棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次,只要掃描時(shí)間夠久,就能得到精度極高的點(diǎn)云以及環(huán)境建模,分...
LiDAR 數(shù)據(jù)通常在空中收集,如NOAA在加州大蘇爾Bixby大橋上空的調(diào)查飛機(jī)(右圖)。這里的LiDAR數(shù)據(jù)顯示了Bixby大橋的俯視圖(左上)和側(cè)視圖(左下)。NOAA的科學(xué)家使用基于LiDAR的裝置檢查自然和人造環(huán)境。LiDAR數(shù)據(jù)支持洪水和風(fēng)暴潮建模...
激光光源,由于激光器發(fā)射的光線(xiàn)需要投射至整個(gè)FOV平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面光線(xiàn)外,點(diǎn)光源則需要做二維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域,線(xiàn)光源需要做一維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域。其中點(diǎn)光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Lase...
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(shí)的點(diǎn)云精配準(zhǔn)、點(diǎn)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(diǎn)云與給定的某幅點(diǎn)云之間具有一定的重疊區(qū)域,該關(guān)系通常通過(guò)記錄每幅點(diǎn)云的掃描順序得到。而初始姿態(tài)則依賴(lài)于轉(zhuǎn)臺(tái)標(biāo)定、物體表面標(biāo)記點(diǎn)或者...
當(dāng)三維點(diǎn)較為稠密的時(shí)候,可以像視覺(jué)一樣提取特征點(diǎn)和其周?chē)拿枋鲎樱饕ㄟ^(guò)選擇幾何屬性(如法線(xiàn)和曲率)比較有區(qū)分度的點(diǎn),在計(jì)算其局部鄰域的幾何屬性的統(tǒng)計(jì)得到關(guān)鍵點(diǎn)的描述子,而當(dāng)處理目前市面上的激光雷達(dá)得到的單幀點(diǎn)云數(shù)據(jù)時(shí),由于點(diǎn)云較為稀疏,主要依靠每個(gè)激光器在...
LiDAR的結(jié)構(gòu)。激光雷達(dá)主要包括激光發(fā)射、接收、掃描器、透鏡天線(xiàn)和信號(hào)處理電路組成。激光發(fā)射部分主要有兩種,一種是激光二極管,通常有硅和砷化鎵兩種基底材料,再有一種就是目前非?;馃岬拇怪鼻幻姘l(fā)射(VCSEL)(比如 iPhone 上的 LiDAR),VCSE...
緊接著,一個(gè)激光雷達(dá)如果能在同一個(gè)空間內(nèi),按照設(shè)定好的角度發(fā)射多條激光,就能得到多條基于障礙物的反射信號(hào)。再配合時(shí)間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后,這些信息配合x(chóng),y,z坐標(biāo),就會(huì)成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信...
測(cè)遠(yuǎn)能力: 一般指激光雷達(dá)對(duì)于10%低反射率目標(biāo)物的較遠(yuǎn)探測(cè)距離。較近測(cè)量距離:激光雷達(dá)能夠輸出可靠探測(cè)數(shù)據(jù)的較近距離。測(cè)距盲區(qū):從激光雷達(dá)外罩到較近測(cè)量距離之間的范圍,這段距離內(nèi)激光雷達(dá)無(wú)法獲取有效的測(cè)量信號(hào),無(wú)法對(duì)目標(biāo)物信息進(jìn)行反饋。角度盲區(qū):激光雷達(dá)視場(chǎng)...
激光雷達(dá)的構(gòu)成與分類(lèi):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(hào)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(diǎn)亮發(fā)射激光,照射到障礙物后對(duì)物體進(jìn)行3D掃描,反射光線(xiàn)經(jīng)由鏡頭組匯聚到接收器上。信號(hào)處理單元負(fù)責(zé)控...
MEMS:MEMS激光雷達(dá)通過(guò)“振動(dòng)”調(diào)整激光反射角度,實(shí)現(xiàn)掃描,激光發(fā)射器固定不動(dòng),但很考驗(yàn)接收器的能力,而且壽命同樣是行業(yè)內(nèi)的重大挑戰(zhàn)。支撐振鏡的懸臂梁角度有限,覆蓋面很小,所以需要多個(gè)雷達(dá)進(jìn)行共同拼接才能實(shí)現(xiàn)大視角覆蓋,這就會(huì)在每個(gè)激光雷達(dá)掃描的邊緣出現(xiàn)...
激光雷達(dá)的優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):轉(zhuǎn)鏡式激光雷達(dá)的激光發(fā)射和接收裝置是固定的,所以即使有【旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)】,也可以把產(chǎn)品體積做小,進(jìn)而降低成本。并且旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)只有反射鏡,整體重量比較輕,電機(jī)軸承的負(fù)荷小,系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)更穩(wěn)定,壽命更長(zhǎng),是符合車(chē)規(guī)量產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)條件。劣勢(shì):因?yàn)橛小?..
緊接著,一個(gè)激光雷達(dá)如果能在同一個(gè)空間內(nèi),按照設(shè)定好的角度發(fā)射多條激光,就能得到多條基于障礙物的反射信號(hào)。再配合時(shí)間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后,這些信息配合x(chóng),y,z坐標(biāo),就會(huì)成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信...
而如較新的 Livox Horizon 激光雷達(dá),也包含了多回波信息及噪點(diǎn)信息,格式如下:每個(gè)標(biāo)記信息由1字節(jié)組成:該字節(jié)中 bit7 和 bit6 為頭一組,bit5 和 bit4 為第二組,bit3 和 bit2 為第三組,bit1 和 bit0 為第四組...
下游主要客戶(hù):車(chē)載領(lǐng)域,目前,在智能駕駛市場(chǎng)中,ADAS+ADS雙輪驅(qū)動(dòng),激光雷達(dá)作為智能駕駛畫(huà)龍點(diǎn)睛的產(chǎn)品,不可或缺。在高級(jí)輔助駕駛市場(chǎng),激光雷達(dá)的成本不斷下降,商業(yè)化進(jìn)程有望提速,全球范圍內(nèi)L3級(jí)輔助駕駛量產(chǎn)車(chē)項(xiàng)目當(dāng)前處于快速開(kāi)發(fā)之中。世界各地交通法規(guī)的修...
給定兩個(gè)來(lái)自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集,找到兩個(gè)點(diǎn)集空間的變換關(guān)系,使得兩個(gè)點(diǎn)集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中,這個(gè)過(guò)程便稱(chēng)為配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的目標(biāo)是在全局坐標(biāo)框架中找到單獨(dú)獲取的視圖的相對(duì)位置和方向,使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對(duì)于從不同視圖(views)獲取的每一組點(diǎn)...
機(jī)械式激光雷達(dá),工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機(jī)電動(dòng)進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。在豎直方向上排布多組激光線(xiàn)束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線(xiàn),通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描。優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):機(jī)械式激光雷達(dá)作為較早裝車(chē)的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因?yàn)槠涫怯呻姍C(jī)控制旋轉(zhuǎn),所以可...
LiDAR 技術(shù)的其它應(yīng)用,LiDAR 的應(yīng)用范圍普遍而多樣。在大氣科學(xué)中,LiDAR已被用于檢測(cè)多種大氣成分。已經(jīng)應(yīng)用于表征大氣中的氣溶膠,研究高層大氣風(fēng),剖面云,幫助收集天氣數(shù)據(jù),以及其它許多應(yīng)用場(chǎng)合。在天文學(xué)中,LiDAR已被用于測(cè)量距離,包括遠(yuǎn)距離物體...
優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):MEMS激光雷達(dá)因?yàn)閿[脫了笨重的「旋轉(zhuǎn)電機(jī)」和「掃描鏡」等機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置,去除了金屬機(jī)械結(jié)構(gòu)部件,同時(shí)配備的是毫米級(jí)的微振鏡,這較大程度上減少了MEMS激光雷達(dá)的尺寸,與傳統(tǒng)的光學(xué)掃描鏡相比,在光學(xué)、機(jī)械性能和功耗方面表現(xiàn)更為突出。其次,得益于...
激光雷達(dá)在ADAS應(yīng)用:海內(nèi)外持續(xù)發(fā)展,2025年全球市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)6.2億美元。2020年10月,百度在北京全方面開(kāi)放無(wú)人駕駛出租車(chē)服務(wù),在13個(gè)城市部署總數(shù)測(cè)試車(chē)輛,并且與一汽紅旗合作實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首條L4級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè),具備批量生產(chǎn)能力。根據(jù)Fo...
點(diǎn)頻,即周期采集點(diǎn)數(shù),因?yàn)榧す饫走_(dá)在旋轉(zhuǎn)掃描,因此水平方向上掃描的點(diǎn)數(shù)和激光雷達(dá)的掃描頻率有一定的關(guān)系,掃描越快則點(diǎn)數(shù)會(huì)相對(duì)較少,掃描慢則點(diǎn)數(shù)相對(duì)較多。一般這個(gè)參數(shù)也被稱(chēng)為水平分辨率,比如激光雷達(dá)的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點(diǎn)數(shù)為 360°/0.2°=...