調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá),以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍(lán)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(fù)調(diào)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(dāng)反射光返回到檢測器,與發(fā)射時(shí)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(jì)算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據(jù)前方移動物體的速度而改變,結(jié)合多普勒效應(yīng),即可計(jì)算出目標(biāo)的速度。優(yōu)點(diǎn):每個(gè)像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串?dāng)_問題;不受環(huán)境光影響,探測靈敏度高;缺點(diǎn):不能探測切向運(yùn)動目標(biāo)。港口作業(yè)借助激光雷達(dá)引導(dǎo)裝卸,提升集裝箱操作準(zhǔn)度。浙江覓道Mid-70激光雷達(dá)規(guī)格
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)系通常通過記錄每幅點(diǎn)云的掃描順序得到。而初始姿態(tài)則依賴于轉(zhuǎn)臺標(biāo)定、物體表面標(biāo)記點(diǎn)或者人工選取對應(yīng)點(diǎn)等方式實(shí)現(xiàn)。這類算法需要較多的人工干預(yù),因而自動化程度不高。接著,研究人員轉(zhuǎn)向點(diǎn)云鄰接關(guān)系已知但初始姿態(tài)未知情況下的三維模型重建,常見方法有基于關(guān)鍵點(diǎn)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(dá)正規(guī)景區(qū)導(dǎo)覽借助激光雷達(dá)輔助車輛,為游客提供精確指引。
根據(jù)發(fā)生器的不同可以產(chǎn)生紫外線(10-400nm)到可見光(390-780nm)到紅外線(760-1000000nm)波段內(nèi)的不同激光,相應(yīng)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(dá)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(dá)主要有905nm和1550nm兩種波長。905nm探測距離受限,采用硅材質(zhì),成本較低;1550nm探測距離更遠(yuǎn),采用昂貴的銦鎵砷(InGaAs)材質(zhì),激光可被人眼吸收,故可做更遠(yuǎn)的探測光束。
激光雷達(dá)的FOV,F(xiàn)OV指激光雷達(dá)能夠探測到的視場范圍,可以從垂直和水平兩個(gè)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(dá)FOV范圍,之所以要提到FOV是因?yàn)楹竺娌煌募夹g(shù)路線基本都是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對FOV區(qū)域內(nèi)探測。垂直FOV:常見的車載激光雷達(dá)通常在25°,形狀呈扇形;水平FOV:常見的機(jī)械式激光雷達(dá)可以達(dá)到360°范圍,通常布置于車頂;常見的車載半固態(tài)激光雷達(dá)通常可以達(dá)到120°范圍,形狀呈扇形,可布置于車身或車頂。園區(qū)巡邏借助激光雷達(dá)協(xié)助車輛,自主巡查維護(hù)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(zhì)(表面狀況),如果反射率太低,那么激光雷達(dá)收不到反射回來的激光,導(dǎo)致檢測不到障礙物。激光雷達(dá)一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達(dá)采集高精度地圖的時(shí)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(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá),作為頭一款量產(chǎn)的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達(dá)就是旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達(dá)。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)不同的是,其激光發(fā)射模塊和接收模塊是不動的,只有掃描鏡在做機(jī)械旋轉(zhuǎn)。激光單元發(fā)出激光至旋轉(zhuǎn)掃描鏡(Mirror),被偏轉(zhuǎn)向前發(fā)射(掃描角度145°),被物體反射的光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)被左下方的探測器接收。優(yōu)點(diǎn):可車規(guī),壽命長,可靠度高。缺點(diǎn):掃描線數(shù)少,掃描角度不能到360度。激光雷達(dá)的高精度三維成像為地質(zhì)勘探提供了有力支持。江蘇單線激光雷達(dá)批發(fā)
激光雷達(dá)以其高分辨率成像能力,在無人機(jī)地形測繪中發(fā)揮著重要作用。浙江覓道Mid-70激光雷達(dá)規(guī)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(zhì)(表面狀況),如果反射率太低,那么激光雷達(dá)收不到反射回來的激光,導(dǎo)致檢測不到障礙物。激光雷達(dá)一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達(dá)采集高精度地圖的時(shí)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(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)更新的頻率。對于混合固態(tài)激光雷達(dá)來說,也就是旋轉(zhuǎn)鏡每秒鐘旋轉(zhuǎn)的圈數(shù),單位Hz。例如,10Hz即旋轉(zhuǎn)鏡每秒轉(zhuǎn)10圈,同一方位的數(shù)據(jù)點(diǎn)更新10次。浙江覓道Mid-70激光雷達(dá)規(guī)格