激光雷達,也稱光學雷達(LIght Detection And Ranging)是激光探測與測距系統的簡稱,它通過測定傳感器發射器與目標物體之間的傳播距離,分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,從而呈現出目標物精確的三維結構信息。自上世紀60年代激光被發明不久,激光雷達就大規模發展起來。而測距原理上目前主要以飛行時間(time of flight)法為主,利用發射器發射的脈沖信號和接收器接受到的反射脈沖信號的時間間隔來計算和目標物體的距離。倉儲管理運用激光雷達清點庫存,提高貨物盤點效率。POE激光雷達設備
在實際應用中,很多時候并不知道點云之間的鄰接關系。針對此,研究人員開發了較小張樹算法和連接圖算法以實現鄰接關系的計算。總體而言,三維模型重建算法的發展趨勢是自動化程度越來越高,所需人工干預越來越少,且應用面越來越廣。然而,現有算法依然存在運算復雜度較高、只能針對單個物體、且對背景干擾敏感等問題。研究具有較低運算復雜度且不依賴于先驗知識的全自動三維模型重建算法,是目前的主要難點。然而,如何在包含遮擋、背景干擾、噪聲、逸出點以及數據分辨率變化等的復雜場景中實現對感興趣目標的檢測識別與分割,仍然是一個富有挑戰性的問題。補盲激光雷達廠商安裝布置靈活,覽沃 Mid - 360 滿足移動機器人各種復雜安裝場景。
LiDAR 技術的其它應用,LiDAR 的應用范圍普遍而多樣。在大氣科學中,LiDAR已被用于檢測多種大氣成分。已經應用于表征大氣中的氣溶膠,研究高層大氣風,剖面云,幫助收集天氣數據,以及其它許多應用場合。在天文學中,LiDAR已被用于測量距離,包括遠距離物體(例如月球)和近距離物體。實際上,LiDAR是將地月距離測量的精度提高到毫米級的關鍵設備。LiDAR還在天文學應用中用于建立導星。在考古學中,LiDAR已被用于繪制茂密森林樹冠下的古代交通系統地圖。
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現障礙物,就越能預留越多的反應時間,從而避免交通事故。激光雷達以其高分辨率成像能力,在無人機地形測繪中發揮著重要作用。
LiDAR還能夠用于確定測量目標的速度。這可以通過多普勒方法或快速連續測距來實現。例如,可以使用LiDAR系統測量風速和車速。另外,LiDAR系統能夠用于建立動態場景的三維模型,這是自動駕駛中會遇到的情形。這可以通過多種方式來實現,通常使用的是掃描的方式。LiDAR 技術中的挑戰,在可實現的LiDAR系統中存在一些眾所周知的挑戰。這些挑戰根據LiDAR系統的類型有所不同。以下是一些示例:隔離和抑制發射光束的信號——探測光束的輻射亮度通常遠大于回波光束。必須注意確保探測光束不會被系統自身反射或散射回接收器,否則探測器將會因為飽和而無法探測外部目標。借 360°x59° 超廣 FOV,Mid - 360 力保移動機器人作業現場安全。POE激光雷達設備
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二維掃描振鏡激光雷達,這類激光雷達的主要元件是兩個掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡,分別負責水平和垂直方向上的掃描。特點是掃描速度快,精度高。比如:一個四面多邊形,只移動八條激光器光束(相當于傳統的8線激光雷達),以5000rpm速度掃描,垂直分辨率為2667條/秒,120度水平掃描,在10Hz非隔行掃描下,垂直分辨率達267線。優點:轉速越高,掃描精度越高;可以控制掃描區域,提高關鍵區域的掃描密度;多邊形可提供超寬FOV,一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過80度;通光孔徑大,信噪比和有效距離要遠高于MEMSLidar;價格低廉,MEMS振鏡貴的要上千美元,多邊形激光掃描已經非常成熟,價格只要幾十美元;激光雷達間抗干擾性強缺點:與MEMS技術比,其缺點是功耗高,有電機轉動部件。POE激光雷達設備