不同車載傳感器的比較,目前,激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和攝像頭是公認(rèn)的自動駕駛的三大關(guān)鍵傳感器技術(shù)。從技術(shù)上看,激光雷達(dá)與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學(xué)會、國汽智聯(lián)汽車研究院編寫的《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》稱,當(dāng)前在人工智能的重要應(yīng)用場景智能網(wǎng)聯(lián)汽車的自動駕駛和輔助駕駛領(lǐng)域中,激光雷達(dá)是實現(xiàn)環(huán)境感知的主要傳感器之一。報告認(rèn)為,在用于道路信息檢測的傳感器中,激光雷達(dá)在探測距離、精確性等方面,相比毫米波雷達(dá)具有一定的優(yōu)勢?;旌瞎虘B(tài)技術(shù)賦能,Mid - 360 實現(xiàn) 360° 全向超大視場角感知。浙江汽車激光雷達(dá)市價
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(jù)前方移動物體的速度而改變,結(jié)合多普勒效應(yīng),即可計算出目標(biāo)的速度。優(yōu)點:每個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:不能探測切向運動目標(biāo)。江蘇泰覽Tele-15激光雷達(dá)哪家好體育賽事上激光雷達(dá)追蹤運動員,輔助賽事分析評估。
LiDAR的數(shù)據(jù),三維點,對于旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)來說,得到的三維點便是一個很好的極坐標(biāo)系下的多個點的觀測,包含激光發(fā)射器的垂直俯仰角,發(fā)射器的水平旋轉(zhuǎn)角度,根據(jù)激光回波時間計算得到的距離。但 LiDAR 通常會輸出笛卡爾坐標(biāo)系下的觀測值,頭一是因為 LiDAR 在極坐標(biāo)系下測量效率高,也只是對于旋轉(zhuǎn)式 LiDAR,目前陣列式 LiDAR 也有很多。第二笛卡爾坐標(biāo)系更加直觀,投影和旋轉(zhuǎn)平移更加簡潔,求解法向量,曲率,頂點等特征計算量小,點云的索引及搜索都更加高效。對于 MEMS 式激光雷達(dá),由于一次采樣周期為一個偏振鏡旋轉(zhuǎn)周期,10hz 下采樣周期為 0.1 秒,但由于載體本身在進(jìn)行高速移動時,我們需要對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行消除運動畸變,來補償采樣周期內(nèi)的運動。
給定兩個來自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點集,找到兩個點集空間的變換關(guān)系,使得兩個點集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中,這個過程便稱為配準(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)獲取的每一組點云數(shù)據(jù),點云數(shù)據(jù)很有可能是完全不相同的,需要一個能夠?qū)⑺鼈儗R在一起的單一點云模型,從而可以應(yīng)用后續(xù)處理步驟,如分割和進(jìn)行模型重建。目前對配準(zhǔn)過程較常見的主要是 ICP 及其變種算法,NDT 算法,和基于特征提取的匹配。氣象監(jiān)測時激光雷達(dá)探測大氣成分,輔助氣象預(yù)報工作。
而如較新的 Livox Horizon 激光雷達(dá),也包含了多回波信息及噪點信息,格式如下:每個標(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。第二組表示的是該采樣點的回波次序。由于 Livox Horizon 采用同軸光路,即使外部無被測物體,其內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)也會產(chǎn)生一個回波,該回波記為第 0 個回波。隨后,若激光出射方向存在可被探測的物體,則較先返回系統(tǒng)的激光回波記為第 1 個回波,隨后為第 2 個回波,以此類推。如果被探測物體距離過近(例如 1.5m),第 1 個回波將會融合到第 0 個回波里,該回波記為第 0 個回波。激光雷達(dá)的掃描模式多樣,適應(yīng)不同場景的需求。福建激光雷達(dá)制造
激光雷達(dá)的工作原理基于光的傳播速度和反射原理,實現(xiàn)高精度測距。浙江汽車激光雷達(dá)市價
激光雷達(dá)按照測距方法可以分為飛行時間(TimeofFlight,ToF)測距法、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等,其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測程(100~250m),是車載激光雷達(dá)的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達(dá)的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達(dá)整機和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場上并存。根據(jù)激光雷達(dá)按測距方法分類:ToF法:通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差,基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息,具有響應(yīng)速度快、探測精度高的優(yōu)勢。FMCW法:將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制,通過回波信號與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差,從而間接獲得飛行時間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測量速度信息以及抗干擾(包括環(huán)境光和其他激光雷達(dá))的優(yōu)勢。浙江汽車激光雷達(dá)市價