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(dòng)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。激光雷達(dá)數(shù)據(jù)對于城市規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)具有重要意義。廣西工業(yè)激光雷達(dá)
測遠(yuǎn)能力: 一般指激光雷達(dá)對于10%低反射率目標(biāo)物的較遠(yuǎn)探測距離。較近測量距離:激光雷達(dá)能夠輸出可靠探測數(shù)據(jù)的較近距離。測距盲區(qū):從激光雷達(dá)外罩到較近測量距離之間的范圍,這段距離內(nèi)激光雷達(dá)無法獲取有效的測量信號,無法對目標(biāo)物信息進(jìn)行反饋。角度盲區(qū):激光雷達(dá)視場角范圍沒有覆蓋的區(qū)域,系統(tǒng)無法獲取這些區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物信息。角度分辨率:激光雷達(dá)相鄰兩個(gè)探測點(diǎn)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(diǎn)之間角度間隔越小,對目標(biāo)物的細(xì)節(jié)分辨能力越強(qiáng)。深圳覓道Mid-70激光雷達(dá)設(shè)備Mid - 360 作為新選擇,讓移動(dòng)機(jī)器人在更多場景精確感知環(huán)境。
激光雷達(dá)對策:在實(shí)際使用中,對環(huán)境中的透明介質(zhì),特別是表面接近鏡面的透明介質(zhì),需要做特殊處理,避免產(chǎn)生不穩(wěn)定或錯(cuò)誤的測量結(jié)果。具體的處理方式可以是對介質(zhì)表面做漫反射半透明處理,降低透明度和反射能力,或者在處理測量數(shù)據(jù)時(shí)對這些位置做屏蔽。當(dāng)雷達(dá)對鏡面目標(biāo)進(jìn)行測量時(shí),需要注意?。≈划?dāng)目標(biāo)表面與入射激光垂直時(shí)才能有效測量,如果激光入射角不垂直,其漫反射率很低,導(dǎo)致無法有效測量,實(shí)際測量到的結(jié)果是鏡面反射光路上的鏡像目標(biāo)距離,雷達(dá)投射在鏡面目標(biāo)產(chǎn)生了全反射,全反射光投射在目標(biāo),雷達(dá)實(shí)際測試出距離是虛線邊框目標(biāo)距離。
不同類激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn):機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá),機(jī)械旋轉(zhuǎn)式Lidar的發(fā)射和接收模塊存在宏觀意義上的轉(zhuǎn)動(dòng)。在豎直方向上排布多組激光線束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線,通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描。機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar分立的收發(fā)組件導(dǎo)致生產(chǎn)過程要人工光路對準(zhǔn),費(fèi)時(shí)費(fèi)力,可量產(chǎn)性差。目前有的機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar廠商在走芯片化的路線,將多線激光發(fā)射模組集成到一片芯片,提高生產(chǎn)效率和量產(chǎn)性,降低成本,減小旋轉(zhuǎn)部件的大小和體積,使其更易過車規(guī)。優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟;掃描速度快;可360度掃描。缺點(diǎn):可量產(chǎn)性差:光路調(diào)試、裝配復(fù)雜,生產(chǎn)效率低;價(jià)格貴:靠增加收發(fā)模塊的數(shù)量實(shí)現(xiàn)高線束,元器件成本高,主機(jī)廠難以接受;難過車規(guī):旋轉(zhuǎn)部件體積/重量龐大,難以滿足車規(guī)的嚴(yán)苛要求;造型不易于集成到車體。激光雷達(dá)在機(jī)器人避障中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
Flash激光雷達(dá),F(xiàn)lash激光雷達(dá)采用類似Camera的工作模式,但感光元件與普通相機(jī)不同,每個(gè)像素點(diǎn)可記錄光子飛行時(shí)間。由于物體具有三維空間屬性,照射到物體不同部位的光具有不同的飛行時(shí)間,被焦平面探測器陣列探測,輸出為具有深度信息的“三維”圖像。根據(jù)激光光源的不同,F(xiàn)lash激光雷達(dá)可以分為脈沖式和連續(xù)式,脈沖式可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(100米以上),連續(xù)式主要用于近距離探測(數(shù)十米)。Flash激光雷達(dá)的優(yōu)勢在于能夠快速記錄整個(gè)場景,避免了掃描過程中目標(biāo)或Lidar自身運(yùn)動(dòng)帶來的誤差。其缺點(diǎn)是探測距離近。激光雷達(dá)的掃描速度快,提高了數(shù)據(jù)處理效率。廣東國產(chǎn)激光雷達(dá)批發(fā)
橋梁檢測使用激光雷達(dá)識別病害,保障橋梁安全通行。廣西工業(yè)激光雷達(dá)
探測距離,激光雷達(dá)標(biāo)稱的較遠(yuǎn)探測距離一般為150-200m,實(shí)際上距離過遠(yuǎn)的時(shí)候,采樣的點(diǎn)數(shù)會(huì)明顯變少,測量距離和激光雷達(dá)的分辨率有著很大的關(guān)系。以激光雷達(dá)的垂直分辨率為0.4°較遠(yuǎn)探測距離為200m舉例,在經(jīng)過200m后激光光束2個(gè)點(diǎn)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(diǎn)的數(shù)量更多,因此激光雷達(dá)有效的探測距離可能只有60-70m。增加激光雷達(dá)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(huì)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(dāng)增大激光的功率。探測距離是制約激光雷達(dá)的另一個(gè)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(yù)留越多的反應(yīng)時(shí)間,從而避免交通事故。廣西工業(yè)激光雷達(dá)