參數(shù)指標(biāo):(一)視場(chǎng)角,視場(chǎng)角決定了激光雷達(dá)能夠看到的視野范圍,分為水平視場(chǎng)角和垂直視場(chǎng)角,視場(chǎng)角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達(dá)為例,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平視場(chǎng)角為360°,垂直視場(chǎng)角為26.9°,固態(tài)激光雷達(dá)的水平視場(chǎng)角為60°,垂直視場(chǎng)角為20°。(二)線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時(shí)間內(nèi)采樣的點(diǎn)就越多,分辨率也就越高,目前無(wú)人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達(dá)。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。Mid - 360 小巧體積,安裝布置靈活,滿足移動(dòng)機(jī)器人多樣安裝需求。北京激光雷達(dá)制造商
應(yīng)用層面,目前暫無(wú)車規(guī)級(jí)量產(chǎn)案例,OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月,Quanergy對(duì)其OPA固達(dá)態(tài)激光雷達(dá)S3系列完成駕駛實(shí)測(cè)演示。測(cè)試結(jié)果顯示,S3系列固態(tài)激光雷達(dá)可以提供超過10萬(wàn)小時(shí)的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF),在全光照下實(shí)現(xiàn)100米的探測(cè)性能,大規(guī)模量產(chǎn)后的目標(biāo)價(jià)格為500美元。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,F(xiàn)lash閃光激光雷達(dá)是目前純固態(tài)激光雷達(dá)較主流的技術(shù)方案。但是由于短時(shí)間內(nèi)發(fā)射大面積的激光,因此在探測(cè)精度和探測(cè)距離上會(huì)受到較大的影響,主要用于較低速的無(wú)人駕駛車輛,例如無(wú)人外賣車、無(wú)人物流車等,對(duì)探測(cè)距離要求較低的自動(dòng)駕駛解決方案中。海南國(guó)產(chǎn)激光雷達(dá)激光雷達(dá)的掃描模式多樣,適應(yīng)不同場(chǎng)景的需求。
這類形體對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的表達(dá)能力有限,絕大部分目標(biāo)難以用這些形體或其組合來近似。后續(xù)研究主要集中于三維自由形態(tài)目標(biāo)的識(shí)別,所謂自由形態(tài)目標(biāo),即表面除了頂點(diǎn)、邊緣以及尖拐處之外處處都有良好定義的連續(xù)法向量的目標(biāo)(如飛行器、汽車、輪船、建筑物、雕塑、地表等)。由于現(xiàn)實(shí)世界中的大部分物體均可認(rèn)為是自由形態(tài)目標(biāo),因此三維自由形態(tài)目標(biāo)識(shí)別算法的研究較大程度上擴(kuò)展了識(shí)別系統(tǒng)的適用范圍。在過去二十余年間,三維目標(biāo)識(shí)別任務(wù)針對(duì)的數(shù)據(jù)量不斷增加,識(shí)別難度不斷上升,而識(shí)別率亦不斷提高。
給定兩個(gè)來自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集,找到兩個(gè)點(diǎn)集空間的變換關(guān)系,使得兩個(gè)點(diǎn)集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中,這個(gè)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(dú)獲取的視圖的相對(duì)位置和方向,使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對(duì)于從不同視圖(views)獲取的每一組點(diǎn)云數(shù)據(jù),點(diǎn)云數(shù)據(jù)很有可能是完全不相同的,需要一個(gè)能夠?qū)⑺鼈儗?duì)齊在一起的單一點(diǎn)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(duì)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。激光雷達(dá)在考古發(fā)掘中用于繪制遺址的三維模型。
光學(xué)相控陣激光雷達(dá)(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學(xué)相控陣技術(shù)。OPA運(yùn)用相干原理,采用多個(gè)光源組成陣列,通過調(diào)節(jié)發(fā)射陣列中每個(gè)發(fā)射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達(dá)完全是由電信號(hào)控制掃描方向,能夠動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)掃描角度范圍,對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行全局掃描或者某一區(qū)域的局部精細(xì)化掃描,一個(gè)激光雷達(dá)就可能覆蓋近/中/遠(yuǎn)距離的目標(biāo)探測(cè)。優(yōu)點(diǎn):純固態(tài)Lidar,體積小,易于車規(guī);掃描速度快(一般可達(dá)到MHz量級(jí)以上);精度高(可以做到μrad量級(jí)以上);可控性好(可以在感興趣的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行高密度掃描),缺點(diǎn):易形成旁瓣,影響光束作用距離和角分辨率,使激光能量被分散;加工難度高:光學(xué)相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個(gè)波長(zhǎng);探測(cè)距離很難做到很遠(yuǎn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)激光雷達(dá)追蹤污染物,評(píng)估區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。天津覽沃激光雷達(dá)批發(fā)
隧道施工借助激光雷達(dá)監(jiān)測(cè)變形,保障工程施工安全。北京激光雷達(dá)制造商
優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):首先,該設(shè)計(jì)減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù)以實(shí)現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線數(shù),也隨之降低了對(duì)焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,因此生產(chǎn)效率得以大幅提升,并且相比于傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá),棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次,只要掃描時(shí)間夠久,就能得到精度極高的點(diǎn)云以及環(huán)境建模,分辨率幾乎沒有上限,且可達(dá)到近100%的視場(chǎng)覆蓋率。劣勢(shì):棱鏡式激光雷達(dá)FOV相對(duì)較小,且視場(chǎng)中心的掃描點(diǎn)非常密集,雷達(dá)的視場(chǎng)邊緣掃描點(diǎn)比較稀疏,在雷達(dá)啟動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)會(huì)有分辨率過低的問題。對(duì)于高速移動(dòng)的汽車來說,顯然不存在長(zhǎng)時(shí)間掃描的情況,不過可以通過增加激光線束和功率實(shí)現(xiàn)更高的精度和更遠(yuǎn)的探測(cè)距離,但機(jī)械結(jié)構(gòu)也相對(duì)更加復(fù)雜,體積讓前兩者更難以控制,存在軸承或襯套的磨損等風(fēng)險(xiǎn)。北京激光雷達(dá)制造商