調頻連續波FMCW激光雷達,以三角波調頻連續波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發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,與發射時的頻率相比,就能測量兩種頻率之間的差值,與距離成比例,從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據前方移動物體的速度而改變,結合多普勒效應,即可計算出目標的速度。優點:每個像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串擾問題;不受環境光影響,探測靈敏度高;缺點:不能探測切向運動目標。港口作業借助激光雷達引導裝卸,提升集裝箱操作準度。浙江覓道Mid-70激光雷達規格
在三維模型重建方面,較初的研究集中于鄰接關系和初始姿態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域,該關系通常通過記錄每幅點云的掃描順序得到。而初始姿態則依賴于轉臺標定、物體表面標記點或者人工選取對應點等方式實現。這類算法需要較多的人工干預,因而自動化程度不高。接著,研究人員轉向點云鄰接關系已知但初始姿態未知情況下的三維模型重建,常見方法有基于關鍵點匹配、基于線匹配、以及基于面匹配 等三類算法。安徽泰覽Tele-15激光雷達正規景區導覽借助激光雷達輔助車輛,為游客提供精確指引。
根據發生器的不同可以產生紫外線(10-400nm)到可見光(390-780nm)到紅外線(760-1000000nm)波段內的不同激光,相應的用途也各不相同。激光是一種單一顏色、單一波長的光,激光雷達選用的激光波長一般不低于850nm,以避免可見光對人眼的傷害,而目前主流的激光雷達主要有905nm和1550nm兩種波長。905nm探測距離受限,采用硅材質,成本較低;1550nm探測距離更遠,采用昂貴的銦鎵砷(InGaAs)材質,激光可被人眼吸收,故可做更遠的探測光束。
激光雷達的FOV,FOV指激光雷達能夠探測到的視場范圍,可以從垂直和水平兩個維度以角度來衡量范圍大小,下圖比較形象的展示了激光雷達FOV范圍,之所以要提到FOV是因為后面不同的技術路線基本都是為了能夠實現對FOV區域內探測。垂直FOV:常見的車載激光雷達通常在25°,形狀呈扇形;水平FOV:常見的機械式激光雷達可以達到360°范圍,通常布置于車頂;常見的車載半固態激光雷達通常可以達到120°范圍,形狀呈扇形,可布置于車身或車頂。園區巡邏借助激光雷達協助車輛,自主巡查維護秩序。
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。激光單元發出激光至旋轉掃描鏡(Mirror),被偏轉向前發射(掃描角度145°),被物體反射的光經光學系統被左下方的探測器接收。優點:可車規,壽命長,可靠度高。缺點:掃描線數少,掃描角度不能到360度。激光雷達的高精度三維成像為地質勘探提供了有力支持。江蘇單線激光雷達批發
激光雷達以其高分辨率成像能力,在無人機地形測繪中發揮著重要作用。浙江覓道Mid-70激光雷達規格
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。掃描幀頻,激光雷達點云數據更新的頻率。對于混合固態激光雷達來說,也就是旋轉鏡每秒鐘旋轉的圈數,單位Hz。例如,10Hz即旋轉鏡每秒轉10圈,同一方位的數據點更新10次。浙江覓道Mid-70激光雷達規格