給定兩個來自不同坐標系的三維數(shù)據(jù)點集,找到兩個點集空間的變換關系,使得兩個點集能統(tǒng)一到同一坐標系統(tǒng)中,這個過程便稱為配準。配準的目標是在全局坐標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,從而可以應用后續(xù)處理步驟,如分割和進行模型重建。目前對配準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。激光雷達的集成度高,便于安裝在各種平臺上。深圳國產(chǎn)激光雷達批發(fā)
從應用看,具備車規(guī)級量產(chǎn)實力的Tier1供貨商有法雷奧(Scala)、鐳神智能(CH32),Innovusion(Falcon)。2017年,奧迪A8為全球頭一款量產(chǎn)的L3級別自動駕駛的乘用車,其搭載的激光雷達便是法雷奧和Ibeo聯(lián)合研發(fā)的4線旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達。2020年,鐳神智能自主研發(fā)的CH32面世,成為全球第二款獲得車規(guī)級認證的轉(zhuǎn)鏡式激光雷達,目前已經(jīng)規(guī)模化交付東風悅享量產(chǎn)前裝車型生產(chǎn)。2022年,搭載Innovusion Falcon激光雷達的蔚來ET7上市,該款激光雷達為1550nm方案,等效300線數(shù)。從售價看,法雷奧Scala 2為900歐元(約6500元人民幣),已經(jīng)下降至車企可接受的價格范圍。深圳國產(chǎn)激光雷達批發(fā)憑借主動抗串擾,Mid - 360 在室內(nèi)多雷達信號中穩(wěn)定工作。
探測距離,激光雷達標稱的較遠探測距離一般為150-200m,實際上距離過遠的時候,采樣的點數(shù)會明顯變少,測量距離和激光雷達的分辨率有著很大的關系。以激光雷達的垂直分辨率為0.4°較遠探測距離為200m舉例,在經(jīng)過200m后激光光束2個點之間的距離為,也就是說只能檢測到高于1.4m的障礙物。如下圖10所示。如果要分辨具體的障礙物類型,那么需要采樣點的數(shù)量更多,因此激光雷達有效的探測距離可能只有60-70m。增加激光雷達的探測距離有2種方法,一是增加物體的反射率,二是增加激光的功率。物體的反射率是固定的,無法改變,那么就只能增加激光的功率了。但是增加激光的功率會損傷人眼,只能想辦法增加激光的波長,以避開人眼可見光的范圍,這樣可以適當增大激光的功率。探測距離是制約激光雷達的另一個障礙,汽車在高速行駛的過程中越早發(fā)現(xiàn)障礙物,就越能預留越多的反應時間,從而避免交通事故。
工業(yè)自動化與自動駕駛:工業(yè)自動化,機器人應用范圍包括無人送貨小車、自動清掃車輛、園區(qū)內(nèi)的接駁車、港口或礦區(qū)的無人作業(yè)車、執(zhí)行監(jiān)控或巡線任務的無人機等,這些場景的主要特點是路線相對固定、環(huán)境相對簡單、行駛速度相對較低(通常不超過30km/h)。激光雷達可安裝在AGV等小型車輛中,在工廠或倉庫中,集成激光雷達可以被用于導航自動化設備,如自動引導車和機器人,并幫助它們避免撞擊障礙物,以幫助其在無人環(huán)境下自動感知路線從而進行日常作業(yè)??故彝鈴姽?,Mid - 360 室內(nèi)昏暗與室外強光下性能無縫銜接。
全固態(tài)激光雷達。顧名思義此激光雷達沒有任何機械擺動結(jié)構(gòu),自然也沒有旋轉(zhuǎn)。將機械化的激光雷達芯片化,體型更小、性能更好、壽命更可靠,但逃脫不了摩爾定律的軌道,目前有兩種方式。1. 光學相控陣式(OPA)固態(tài)激光雷達,OPA固態(tài)激光雷達完全沒有擺動固件,利用多個光源組成陣列,合成特定方向的光束,實現(xiàn)對不同方向的掃描。具有掃描速度快、精度高、可控性好、體積?。≦uanergy激光雷達只有90x60x60mm)等優(yōu)點,缺點是易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,同時生產(chǎn)難度高。2.Flash固態(tài)激光雷達,F(xiàn)lash固態(tài)激光雷達,也可以說是非掃描式,它可以在短時間直接發(fā)射出一大片覆蓋探測區(qū)域的激光,利用光陣構(gòu)建圖像,就像是照相機,快速記錄整個場景,減少了沒有了轉(zhuǎn)動與鏡片磨損,相對更為穩(wěn)定,不過缺陷也很明顯,比如探測距離較近,對處理器要求較高,相對應成本也高。激光雷達的高穩(wěn)定性使其在太空探測任務中備受青睞。四川港口激光雷達
激光雷達的耐用性保證了其在惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行。深圳國產(chǎn)激光雷達批發(fā)
在體積限制下,F(xiàn)lash激光雷達的功率密度不能很高。因此,F(xiàn)lash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(shù):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(fā)射的光線會散布在整個視場內(nèi),因此不需要折射就可以覆蓋FOV區(qū)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。深圳國產(chǎn)激光雷達批發(fā)