當三維點較為稠密的時候,可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子,主要通過選擇幾何屬性(如法線和曲率)比較有區(qū)分度的點,在計算其局部鄰域的幾何屬性的統(tǒng)計得到關(guān)鍵點的描述子,而當處理目前市面上的激光雷達得到的單幀點云數(shù)據(jù)時,由于點云較為稀疏,主要依靠每個激光器在掃描時得到的環(huán)線根據(jù)曲率得到特征點。而有了兩幀點云的數(shù)據(jù)根據(jù)配準得到了相對位姿變換關(guān)系后,我們便可以利用激光雷達傳感器獲得的數(shù)據(jù)來估計載體物體的位姿隨時間的變化而改變的關(guān)系。比如我們可以利用當前幀和上一幀數(shù)據(jù)進行匹配,或者當前幀和累計堆疊出來的子地圖進行匹配,得到位姿變換關(guān)系,從而實現(xiàn)里程計的作用。激光雷達在智能機器人導(dǎo)航中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。湖南livox激光雷達
機械式激光雷達,工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉(zhuǎn)。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)射頭實現(xiàn)動態(tài)掃描。優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:機械式激光雷達作為較早裝車的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因為其是由電機控制旋轉(zhuǎn),所以可以長時間內(nèi)保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機械式激光雷達可以對周圍環(huán)境進行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構(gòu)。劣勢:雖然技術(shù)成熟,但因為其內(nèi)部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復(fù)雜的人工調(diào)整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導(dǎo)致可量產(chǎn)性不高。其次,機械式激光雷達體積過大,消費者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場。上海二維激光雷達供應(yīng)激光雷達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。
MEMS陣鏡激光雷達,MEMS振鏡是一種硅基半導(dǎo)體元器件,屬于固態(tài)電子元件;它是在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡,其主要結(jié)構(gòu)是尺寸很小的懸臂梁——反射鏡懸浮在前后左右各一對扭桿之間以一定諧波頻率振蕩,由旋轉(zhuǎn)的微振鏡來反射激光器的光線,從而實現(xiàn)掃描。硅基MEMS微振鏡可控性好,可實現(xiàn)快速掃描,其等效線束能高達一至兩百線,因此,要同樣的點云密度時,硅基MEMSLidar的激光發(fā)射器數(shù)量比機械式旋轉(zhuǎn)Lidar少很多,體積小很多,系統(tǒng)可靠性高很多。
激光雷達能夠準確輸出障礙物的大小和距離,通過算法對點云數(shù)據(jù)的處理可以輸出障礙物的3D框,如:3D行人檢測、3D車輛檢測等;亦可進行車道線檢測、場景分割等任務(wù)。除了障礙物感知,激光雷達還可以用來制作高精度地圖。地圖采集過程中,激光雷達每隔一小段時間輸出一幀點云數(shù)據(jù),這些點云數(shù)據(jù)包含環(huán)境的準確三維信息,通過把這些點云數(shù)據(jù)做拼接,就可以得到該區(qū)域的高精度地圖。在定位方面,智能車在行駛過程中利用當前激光雷達采集的點云數(shù)據(jù)幀和高精度地圖做匹配,可以獲取智能車的位置。激光雷達的遠程測量能力使其適用于大型工程監(jiān)測。
激光雷達的市場概況:全球市場概況,激光雷達過去用于工業(yè)測繪、氣象監(jiān)測等領(lǐng)域,未來車載領(lǐng)域?qū)⒊蔀檩^重要細分。氣象監(jiān)測、地形測繪與車載、機器人領(lǐng)域?qū)す饫走_的技術(shù)要求不同,分屬不同細分市場。下游需求刺激行業(yè)快速發(fā)展,激光雷達市場規(guī)模有望達百億美元。受益于無人駕駛、高級輔助駕駛(ADAS)和服務(wù)機器人領(lǐng)域的需求,有望迎來高速增長期。據(jù)Velodyne預(yù)測,2022年智能駕駛將占總市場規(guī)模的60.5%,成為激光雷達產(chǎn)業(yè)較大的增長極,工業(yè)、無人機、機器人領(lǐng)域各占比24.4%、8.4%、4.2%。激光雷達在智能交通信號燈控制中實現(xiàn)了車輛流量的精確感知。上海地面激光雷達設(shè)備
主動抗串擾功能,使覽沃 Mid - 360 在多雷達干擾下仍能正常運作。湖南livox激光雷達
分類,激光雷達按結(jié)構(gòu)不同大致可以分為:機械旋轉(zhuǎn)激光雷達、混合半固態(tài)激光雷達和全固態(tài)激光雷達(Flash快閃和OPA相控陣,統(tǒng)稱為非掃描式)。(一)機械旋轉(zhuǎn)激光雷達,機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)橫向360度的覆蓋面,通過內(nèi)部鏡片實現(xiàn)垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩(wěn)定的特點,所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達在車頂不停的在旋轉(zhuǎn)完成橫向掃描,靠增加激光束,實現(xiàn)縱向?qū)挿旱膾呙?。(二)混合半固態(tài)激光雷達。按照掃描方式分為:轉(zhuǎn)鏡、硅基MEMS、振鏡+轉(zhuǎn)鏡、旋轉(zhuǎn)透射棱鏡。湖南livox激光雷達