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配準方法。該算法重復進行選擇對應關系點對，計算較優剛體變換這一過程，直到根據點對的歐氏距離定義的損失函數滿足正確配準的收斂精度要求。ICP 是一個普遍使用的配準算法，主要目的就是找到旋轉和平移參數，將兩個不同坐標系下的點云，以其中一個點云坐標系為全局坐標系，另一個點云經過旋轉和平移后兩組點云重合部分完全重疊。激光雷達在考古發掘中用于繪制遺址的三維模型。遠距離激光雷達批發NDT 算法的基本思想是先根據參考數據（reference sc...

在體積限制下，Flash激光雷達的功率密度不能很高。因此，Flash激光雷達目前的問題是，由于功率密度的限制，無法考慮三個參數：視場角、檢測距離和分辨率，即如果檢測距離較遠，則需要放棄視場角或分辨率；如果需要高分辨率，則需要放棄視場角或檢測距離。Flash激光雷達采用面光源泛光成像，其發射的光線會散布在整個視場內，因此不需要折射就可以覆蓋FOV區域了，難點在于如何提升其功率密度從而提升探測精度和距離，目前通常使用VCSEL光源組成二維矩陣形成面光源。在某些領域，激光雷達被用于偵察和目標識別。天津Hap激光雷達規格給定兩個來自不同坐標系的三維數據點集，找到兩個點集空間的變換關系，使得兩個點集能統...

激光雷達是實現更高級別自動駕駛（L3級別以上），以及更高安全性的良好途徑，相比于毫米波雷達，激光雷達的分辨率更高、穩定性更好、三維數據也更可靠。什么是激光雷達？激光雷達（LiDAR）是光探測與測距（Light Detection and Ranging）技術的縮寫。在工作過程中，激光束從光源發射并被場景中的物體反射回探測器，通過測量光束飛行時間（Time of Flight，簡稱ToF），可以推算出場景內物體的距離，并生成距離地圖。所謂雷達，就是用電磁波探測目標的電子設備。激光雷達(LightDetectionAndRanging，簡稱"LiDAR")，顧名思義就是以激光來探測目標的雷達。我們...

反射強度，LiDAR 返回的每個數據中，除了根據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射功率的比值。而激光的反射強度根據現有的光學模型，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。入射角是入射光線與物體表面法線的夾角。時間戳和編碼信息，LiDAR 通常從硬件層面支持授時，即有硬件 trigger 觸發 LiDAR 數據，并支持給這一幀數據打上時間戳。通常會提供支持三種時間同步接口，IEEE 15882008同步，遵循精確時間協議，通過以太網對測量以及系統控制實現精確的時鐘同步。激光雷達在工業自動化中用于實時監測生產線上的物體的位...

分類，激光雷達按結構不同大致可以分為：機械旋轉激光雷達、混合半固態激光雷達和全固態激光雷達（Flash快閃和OPA相控陣，統稱為非掃描式）。（一）機械旋轉激光雷達，機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉實現橫向360度的覆蓋面，通過內部鏡片實現垂直角度的覆蓋面，同比有著更耐用穩定的特點，所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型，雷達在車頂不停的在旋轉完成橫向掃描，靠增加激光束，實現縱向寬泛的掃描。（二）混合半固態激光雷達。按照掃描方式分為：轉鏡、硅基MEMS、振鏡+轉鏡、旋轉透射棱鏡。激光雷達在機器人避障中發揮了關鍵作用。北京二維激光雷達正規激光雷達難點：當周邊環境中存在透明介...

20世紀90年代后期，全球定位系統及慣性導航系統的發展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統，這一系統成功將激光掃描技術與即時定位定姿系統結合，形成機載激光掃描儀。1993年，德國出現初個商用機載激光雷達系統TopScanALTM1020。1995年，機載激光雷達設備實現商業化生產。此后，機載激光雷達技術成為了森林資源調查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結構信息，如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等，同時還為森林生態研究、森林經營管理提供垂直結構分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數量等...

工作原理，相控陣雷達發射的是電磁波，OPA（Optical Phase Array的簡稱,即光學相控陣）激光雷達發射的是光，而光和電磁波一樣也表現出波的特性，所以原理上是一樣的。波與波之間會產生干涉現象，通過控制相控陣雷達平面陣列各個陣元的電流相位，利用相位差可以讓不同的位置的波源會產生干涉（類似的是兩圈水波相互疊加后，有的方向會相互抵消，有的會相互增強），從而指向特定的方向，往復控制便得以實現掃描效果。利用光的相干性質，通過人為控制相位差實現不同方向的光發射效果；我們知道光和電磁波一樣也表現出波的特性，因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉向”特定的角度，往復控制實現掃描效果。在智能物流中...

發射端與預定目標之間的大氣雜質會產生虛假回波——這些大氣雜質產生的虛假回波可能會非常強烈，以至于無法可靠的檢測到來自預定目標物的回波信號。可用光功率限制——更高功率的光束可以提供更高的精度，但也更加昂貴。掃描速度——激光光源的工作頻率可能對人眼造成危害并引發安全問題，然而我們可以通過其他方法來緩解這個問題。例如，固態LiDAR能夠在不威脅人眼安全的波長下運行，并且還能照亮更廣闊的區域。來自附近其他LiDAR裝置的信號串擾可能會干擾目標信號。測繪領域中激光雷達快速采集地形數據，繪制高精度地圖。貴州連續波激光雷達目前，由于MEMS上游供應鏈已經相對成熟，比如Luminar的MEMS半固態激光雷達已...

當前所面臨的挑戰在于如何區分來自周邊其他LiDAR設備的信號，而各種信號調制和隔離方法也正在積極研發中。LiDAR系統的成本和維護——這類系統相比一些替代技術所使用的傳感器類型更加昂貴，當然持續不斷的開發工作也在積極進行，為滿足其大規模使用的需要而開發生產成本更低的系統。抑制非目標對象的回波——類似于抑制之前提到的大氣虛假信號。但是這也可能會出現在空氣質量良好的情況下。應對這一挑戰通常涉及在不同的目標距離處，以及在LiDAR接收器的視場范圍之內使光束尺寸盡可能更小。激光雷達通過多角度掃描，獲取目標的完整信息。浙江近距離激光雷達激光雷達，也稱光學雷達（LIght Detection And Ra...

在實際應用中，很多時候并不知道點云之間的鄰接關系。針對此，研究人員開發了較小張樹算法和連接圖算法以實現鄰接關系的計算。總體而言，三維模型重建算法的發展趨勢是自動化程度越來越高，所需人工干預越來越少，且應用面越來越廣。然而，現有算法依然存在運算復雜度較高、只能針對單個物體、且對背景干擾敏感等問題。研究具有較低運算復雜度且不依賴于先驗知識的全自動三維模型重建算法，是目前的主要難點。然而，如何在包含遮擋、背景干擾、噪聲、逸出點以及數據分辨率變化等的復雜場景中實現對感興趣目標的檢測識別與分割，仍然是一個富有挑戰性的問題。激光雷達的精密設計使其能在狹小空間內準確測量。機械式激光雷達價位對于激光的波長，目...

根據沙利文的統計及預測，受無人駕駛車隊規模擴張、激光雷達在高級輔助駕駛中滲透率增加、以及服務型機器人及智能交通建設等領域需求的推動，激光雷達整體市場預計將呈現高速發展態勢，至2025年全球市場規模有望達131.1億美元。2022年全球激光雷達解決方案市場規模為120億元，近五年年均復合增長率為63%。根據預測，2023年全球激光雷達解決方案市場規模將達到227億元，2024年將達到512億元。LIDAR技術發展至今，已經用在各個領域；主要應用包括：立體制圖、采礦、林業、考古學、地質學、地震學、地形測量和回廊制圖等等。航空測繪依靠激光雷達獲取數據，服務城市規劃建設。四川激光雷達廠商從自動駕駛技術...

半固態-棱鏡式激光雷達，無人機廠商大疆孵化覽沃科技（Livox）入局激光雷達，便是采用的棱鏡式掃描方案，大疆利用其在無人機領域積累的電機精確調控技術及自動化產線，有信心克服棱鏡軸承或襯套壽命的難題，也為其激光雷達技術構筑護城河。工作原理，棱鏡式激光雷達也稱為雙楔形棱鏡式激光雷達，內部包括兩個楔形棱鏡，激光在通過頭一個楔形棱鏡后發生一次偏轉，通過第二個楔形棱鏡后再一次發生偏轉。控制兩面棱鏡的相對轉速便可以控制激光束的掃描形態。與前面提到的掃描形式不同，棱鏡激光雷達累積的掃描圖案形狀狀若菊花，而并非一行一列的點云狀態。這樣的好處是只要相對速度控制得當，在同一位置長時間掃描幾乎可以覆蓋整個區域。Mi...

應用層面，目前暫無車規級量產案例，OPA方案的表示企業為Quanergy。2021年8月，Quanergy對其OPA固達態激光雷達S3系列完成駕駛實測演示。測試結果顯示，S3系列固態激光雷達可以提供超過10萬小時的平均無故障時間（MTBF），在全光照下實現100米的探測性能，大規模量產后的目標價格為500美元。由于結構簡單，Flash閃光激光雷達是目前純固態激光雷達較主流的技術方案。但是由于短時間內發射大面積的激光，因此在探測精度和探測距離上會受到較大的影響，主要用于較低速的無人駕駛車輛，例如無人外賣車、無人物流車等，對探測距離要求較低的自動駕駛解決方案中。激光雷達能夠快速捕獲運動目標的動態信...

分類，激光雷達按結構不同大致可以分為：機械旋轉激光雷達、混合半固態激光雷達和全固態激光雷達（Flash快閃和OPA相控陣，統稱為非掃描式）。（一）機械旋轉激光雷達，機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉實現橫向360度的覆蓋面，通過內部鏡片實現垂直角度的覆蓋面，同比有著更耐用穩定的特點，所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型，雷達在車頂不停的在旋轉完成橫向掃描，靠增加激光束，實現縱向寬泛的掃描。（二）混合半固態激光雷達。按照掃描方式分為：轉鏡、硅基MEMS、振鏡+轉鏡、旋轉透射棱鏡。激光雷達在智能機器人導航中發揮著至關重要的作用。天津Hap激光雷達渠道反射率，反射率是指物體反...

20世紀90年代后期，全球定位系統及慣性導航系統的發展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統，這一系統成功將激光掃描技術與即時定位定姿系統結合，形成機載激光掃描儀。1993年，德國出現初個商用機載激光雷達系統TopScanALTM1020。1995年，機載激光雷達設備實現商業化生產。此后，機載激光雷達技術成為了森林資源調查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結構信息，如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等，同時還為森林生態研究、森林經營管理提供垂直結構分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數量等...

激光雷達，也稱光學雷達（LIght Detection And Ranging）是激光探測與測距系統的簡稱，它通過測定傳感器發射器與目標物體之間的傳播距離，分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息，從而呈現出目標物精確的三維結構信息。自上世紀60年代激光被發明不久，激光雷達就大規模發展起來。而測距原理上目前主要以飛行時間（time of flight）法為主，利用發射器發射的脈沖信號和接收器接受到的反射脈沖信號的時間間隔來計算和目標物體的距離。全新 Mid - 360，為移動機器人導航避障等帶來全新感知方案。廣東覓道Mid-360激光雷達正規激光雷達的工作原理：對人畜無...

RSoft 工具，能夠支持對片上LiDAR器件進行復雜的布局設計。任何單一仿真工具都無法勝任如此復雜性質的設計問題。組合使用RSoft工具，如FullWAVE FDTD用于發射器，Multiphysics Utility用于T-O Phaser，BeamPROP BPM用于分束器，將會達成較佳布局設計。OptSim，用于設計和模擬光通信系統。光學相干斷層掃描（OCT）和光探測和測距（LiDAR）應用中接收到的射頻頻譜，得到飛行時間（ToF）的分辨率及測量結果。OptoCompiler，用于光子集成電路。光子集成電路的應用領域也在持續擴展，從數據中心中的收發器和開關到更多樣化的汽車，生物醫學和傳...

測遠能力: 一般指激光雷達對于10%低反射率目標物的較遠探測距離。較近測量距離：激光雷達能夠輸出可靠探測數據的較近距離。測距盲區：從激光雷達外罩到較近測量距離之間的范圍,這段距離內激光雷達無法獲取有效的測量信號,無法對目標物信息進行反饋。角度盲區：激光雷達視場角范圍沒有覆蓋的區域,系統無法獲取這些區域內的目標物信息。角度分辨率：激光雷達相鄰兩個探測點之間的角度間隔,分為水平角度分辨率與垂直角度分辨率。相鄰探測點之間角度間隔越小,對目標物的細節分辨能力越強。港口作業借助激光雷達引導裝卸，提升集裝箱操作準度。mid-40激光雷達批發價格如今，LiDAR經常用于創建所處空間的三維模型。自主導航是使用...

20世紀90年代后期，全球定位系統及慣性導航系統的發展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統，這一系統成功將激光掃描技術與即時定位定姿系統結合，形成機載激光掃描儀。1993年，德國出現初個商用機載激光雷達系統TopScanALTM1020。1995年，機載激光雷達設備實現商業化生產。此后，機載激光雷達技術成為了森林資源調查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結構信息，如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等，同時還為森林生態研究、森林經營管理提供垂直結構分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數量等...

MEMS：MEMS激光雷達通過“振動”調整激光反射角度，實現掃描，激光發射器固定不動，但很考驗接收器的能力，而且壽命同樣是行業內的重大挑戰。支撐振鏡的懸臂梁角度有限，覆蓋面很小，所以需要多個雷達進行共同拼接才能實現大視角覆蓋，這就會在每個激光雷達掃描的邊緣出現不均勻的畸變與重疊，不利于算法處理。另外，懸臂梁很細，機械壽命也有待進一步提升。振鏡+轉鏡：在轉鏡的基礎上加入振鏡，轉鏡負責橫向，振鏡負責縱向，滿足更寬泛的掃射角度，頻率更高價格相比前兩者更貴，但同樣面臨壽命問題。激光雷達在考古發掘中用于繪制遺址的三維模型。北京高精度激光雷達廠家相關縮寫：dToF：direct Time-of-Fligh...

LiDAR 數據通常在空中收集，如NOAA在加州大蘇爾Bixby大橋上空的調查飛機（右圖）。這里的LiDAR數據顯示了Bixby大橋的俯視圖（左上）和側視圖（左下）。NOAA的科學家使用基于LiDAR的裝置檢查自然和人造環境。LiDAR數據支持洪水和風暴潮建模、水動力建模、海岸線測繪、應急響應、水文測量以及海岸脆弱性分析等活動。此外，地形LiDAR使用近紅外激光繪制地形和建筑物地圖，而測深LiDAR使用透水綠光繪制海底和河床地圖。在農業中，LiDAR可用于繪制拓撲圖和作物生長圖，從而提供有關肥料需求和灌溉需求的信息。服務機器人借助激光雷達規劃路徑，實現室內外自主移動。云南高精度激光雷達探測距離...

目前，由于MEMS上游供應鏈已經相對成熟，比如Luminar的MEMS半固態激光雷達已將制造成本降低到了500-1000美元，使規模量產成為了可能。國內方面，速騰聚創和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車企建立了合作，同時其產品「RS-LiDAR-M1」已于2020年12月開始批量出貨，成為全球頭一款批量交付的車規級MEMS激光雷達。海外方面，Luminar在全球范圍內已擁有50多位行業合作伙伴，其中包括沃爾沃、上汽飛凡汽車、小馬智行等。半固態—轉鏡式激光雷達，轉鏡式激光雷達與MEMS激光雷達差異在于，前者的掃描鏡是圍繞著圓心旋轉，后者則是圍繞著某條直徑上下振動。相比之下，轉鏡式激光雷達的功耗更低，...

回波模式，即周期采集點數，因為激光雷達在旋轉掃描，因此水平方向上掃描的點數和激光雷達的掃描頻率有一定的關系，掃描越快則點數會相對較少，掃描慢則點數相對較多。一般這個參數也被稱為水平分辨率，比如激光雷達的水平分辨率為 0.2°，那么掃描的點數為 360°/0.2°=1800，也就是說水平方向會掃描1800次。次。同一輪發光測距的不同回波數據，比如同時包含較強回波和較晚回波。有效檢測距離，激光雷達是一個收發異軸的光學系統（其實所有的機械雷達都是），也就是說，發射出去的激光光路，和返回的激光光路，并不重合。激光雷達在智能交通信號燈控制中實現了車輛流量的精確感知。重慶激光雷達廠家精選現代雷達的波長一般...

國內市場，中國是激光雷達未來的較大市場之一。根據麥肯錫的預測，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業升級的影響，需要在減少人力支出的情況下增加生產效率，通過無人駕駛、高級輔助駕駛、服務型機器人通過機器自動化工作來減少人力支出。在2022年中國激光雷達市場規模約為26.4億元。根據預測，2023年中國激光雷達市場規模將達75.9億元，2024年將達到139.6億元。2022年全球靠前的激光雷達公司中，2家車載激光雷達公司都來自中國，分別是禾賽科技和速騰聚創。在政策端，國家近年來不斷推出新的政策以支持激光雷達企業的成長與發展。激光雷達在氣象...

如今，LiDAR經常用于創建所處空間的三維模型。自主導航是使用LiDAR系統生成的點云數據的應用之一。微型LiDAR系統甚至能夠嵌入在手機大小的設備中。LiDAR 在現實世界中如何發揮作用，自主導航中的態勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應用。任何移動車輛的態勢感知系統都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體。例如，雷達技術長期以來用于探測飛機。對于地面車輛，已經發現LiDAR非常有用，因為它能夠確定物體的距離并且在方向性上非常精確。探測光束能夠在角度上精確定向并快速掃描，據此創建三維模型點云數據。因為車輛周圍的情況是高度動態的，所以快速掃描能力對這類應用至關重要。輕巧易隱藏布置，覽沃 Mid ...

如今，LiDAR經常用于創建所處空間的三維模型。自主導航是使用LiDAR系統生成的點云數據的應用之一。微型LiDAR系統甚至能夠嵌入在手機大小的設備中。LiDAR 在現實世界中如何發揮作用，自主導航中的態勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應用。任何移動車輛的態勢感知系統都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體。例如，雷達技術長期以來用于探測飛機。對于地面車輛，已經發現LiDAR非常有用，因為它能夠確定物體的距離并且在方向性上非常精確。探測光束能夠在角度上精確定向并快速掃描，據此創建三維模型點云數據。因為車輛周圍的情況是高度動態的，所以快速掃描能力對這類應用至關重要。覽沃 Mid - 360 水平...

國內市場，中國是激光雷達未來的較大市場之一。根據麥肯錫的預測，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業升級的影響，需要在減少人力支出的情況下增加生產效率，通過無人駕駛、高級輔助駕駛、服務型機器人通過機器自動化工作來減少人力支出。在2022年中國激光雷達市場規模約為26.4億元。根據預測，2023年中國激光雷達市場規模將達75.9億元，2024年將達到139.6億元。2022年全球靠前的激光雷達公司中，2家車載激光雷達公司都來自中國，分別是禾賽科技和速騰聚創。在政策端，國家近年來不斷推出新的政策以支持激光雷達企業的成長與發展。輕巧易隱藏布置...

第三組基于回波能量強度判斷采樣點是否為噪點。通常情況下，激光光束受到類似灰塵、雨霧、雪等干擾產生的噪點的回波能量很小。目前按照回波能量強度大小將噪點置信度分為二檔：01 表示回波能量很弱：這類采樣點有較高概率為噪點，例如灰塵點；10 表示回波能量中等，該類采樣點有中等概率為噪點，例如雨霧噪點。噪點置信度越低，說明該點是噪點的可能性越低。第四組基于采樣點的空間位置判斷是否為噪點。例如：激光探測測距只在測量前后兩個距離十分相近的物體時，兩個物體之間可能會產生拉絲狀的噪點。目前按照不同的噪點置信度分為三檔，噪點置信度越低，說明該點是噪點的可能性越低。覽沃 Mid - 360 體積小巧，可為 10cm...

視場角與分辨率，激光雷達視場角分為水平視場角和垂直視場角，水平視場角即為在水平方向上可以觀測的角度范圍，旋轉式激光雷達旋轉一周為 360°，所以水平視場角為 360°。垂直視場角為在垂直方向上可以觀測的角度，一般為 40°。而它并不是對稱均勻分布的，因為我們主要是需要掃描路面上的障礙物，而不是把激光打向天空，為了良好的利用激光，因此激光光束會盡量向下偏置一定的角度。并且為了達到既檢測到障礙物，同時把激光束集中到中間感興趣的部分，來更好的檢測車輛，激光雷達的光束不是垂直均勻分布的，而是中間密，兩邊疏。 可以看到激光雷達的有一定的偏置，向上的角度為 15°，向下的為 25°，并且激光光束中間密集，...

緊接著，一個激光雷達如果能在同一個空間內，按照設定好的角度發射多條激光，就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息，經過數據處理后，這些信息配合x，y，z坐標，就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號，再基于軟件算法組合起來，系統就可以得到線、面、體等各種相關參數，以此建立三維點云圖，繪制出環境地圖，就能變成汽車的“眼睛”。激光雷達是由激光發射單元和激光接收單元組成，發射單元的工作方式是向外發射激光束層，層數越多，精度也越高(如下圖所示)，不過這也意味著傳感器尺寸越大。發射單元將激光發射出去后，當激光遇到障礙物會反射，從而被接收器接...