參數指標:(一)視場角,視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍,分為水平視場角和垂直視場角,視場角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達為例,旋轉式激光雷達的水平視場角為360°,垂直視場角為26.9°,固態激光雷達的水平視場角為60°,垂直視場角為20°。(二)線數,線數越高,表示單位時間內采樣的點就越多,分辨率也就越高,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關,夾角越小,分辨率越高。固態激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,約為0.1°,旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。Mid - 360 小巧體積,安裝布置靈活,滿足移動機器人多樣安裝需求。北京激光雷達制造商
應用層面,目前暫無車規級量產案例,OPA方案的表示企業為Quanergy。2021年8月,Quanergy對其OPA固達態激光雷達S3系列完成駕駛實測演示。測試結果顯示,S3系列固態激光雷達可以提供超過10萬小時的平均無故障時間(MTBF),在全光照下實現100米的探測性能,大規模量產后的目標價格為500美元。由于結構簡單,Flash閃光激光雷達是目前純固態激光雷達較主流的技術方案。但是由于短時間內發射大面積的激光,因此在探測精度和探測距離上會受到較大的影響,主要用于較低速的無人駕駛車輛,例如無人外賣車、無人物流車等,對探測距離要求較低的自動駕駛解決方案中。海南國產激光雷達激光雷達的掃描模式多樣,適應不同場景的需求。
這類形體對現實世界的表達能力有限,絕大部分目標難以用這些形體或其組合來近似。后續研究主要集中于三維自由形態目標的識別,所謂自由形態目標,即表面除了頂點、邊緣以及尖拐處之外處處都有良好定義的連續法向量的目標(如飛行器、汽車、輪船、建筑物、雕塑、地表等)。由于現實世界中的大部分物體均可認為是自由形態目標,因此三維自由形態目標識別算法的研究較大程度上擴展了識別系統的適用范圍。在過去二十余年間,三維目標識別任務針對的數據量不斷增加,識別難度不斷上升,而識別率亦不斷提高。
給定兩個來自不同坐標系的三維數據點集,找到兩個點集空間的變換關系,使得兩個點集能統一到同一坐標系統中,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域完全重疊。對于從不同視圖(views)獲取的每一組點云數據,點云數據很有可能是完全不相同的,需要一個能夠將它們對齊在一起的單一點云模型,從而可以應用后續處理步驟,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。激光雷達在考古發掘中用于繪制遺址的三維模型。
光學相控陣激光雷達(OPA),很多特殊的Lidar使用OPA(OpticalPhasedArray)光學相控陣技術。OPA運用相干原理,采用多個光源組成陣列,通過調節發射陣列中每個發射單元的相位差,來控制輸出的激光束的方向。OPA激光雷達完全是由電信號控制掃描方向,能夠動態地調節掃描角度范圍,對目標區域進行全局掃描或者某一區域的局部精細化掃描,一個激光雷達就可能覆蓋近/中/遠距離的目標探測。優點:純固態Lidar,體積小,易于車規;掃描速度快(一般可達到MHz量級以上);精度高(可以做到μrad量級以上);可控性好(可以在感興趣的目標區域進行高密度掃描),缺點: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:光學相控陣要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長;探測距離很難做到很遠。環境監測時激光雷達追蹤污染物,評估區域環境質量。天津覽沃激光雷達批發
隧道施工借助激光雷達監測變形,保障工程施工安全。北京激光雷達制造商
優劣勢分析,優勢:首先,該設計減少了激光發射和接收的線數以實現一幀之內更高的線數,也隨之降低了對焦與標定的復雜度,因此生產效率得以大幅提升,并且相比于傳統機械式激光雷達,棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次,只要掃描時間夠久,就能得到精度極高的點云以及環境建模,分辨率幾乎沒有上限,且可達到近100%的視場覆蓋率。劣勢:棱鏡式激光雷達FOV相對較小,且視場中心的掃描點非常密集,雷達的視場邊緣掃描點比較稀疏,在雷達啟動的短時間內會有分辨率過低的問題。對于高速移動的汽車來說,顯然不存在長時間掃描的情況,不過可以通過增加激光線束和功率實現更高的精度和更遠的探測距離,但機械結構也相對更加復雜,體積讓前兩者更難以控制,存在軸承或襯套的磨損等風險。北京激光雷達制造商