緊接著,一個(gè)激光雷達(dá)如果能在同一個(gè)空間內(nèi),按照設(shè)定好的角度發(fā)射多條激光,就能得到多條基于障礙物的反射信號(hào)。再配合時(shí)間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息,經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后,這些信息配合x(chóng),y,z坐標(biāo),就會(huì)成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號(hào),再基于軟件算法組合起來(lái),系統(tǒng)就可以得到線、面、體等各種相關(guān)參數(shù),以此建立三維點(diǎn)云圖,繪制出環(huán)境地圖,就能變成汽車(chē)的“眼睛”。激光雷達(dá)是由激光發(fā)射單元和激光接收單元組成,發(fā)射單元的工作方式是向外發(fā)射激光束層,層數(shù)越多,精度也越高(如下圖所示),不過(guò)這也意味著傳感器尺寸越大。發(fā)射單元將激光發(fā)射出去后,當(dāng)激光遇到障礙物會(huì)反射,從而被接收器接收,接收器根據(jù)每束激光發(fā)射和返回的時(shí)間,創(chuàng)建一組點(diǎn)云,高質(zhì)量的激光雷達(dá),每秒較多可以發(fā)出200多束激光。激光雷達(dá)在建筑施工中用于精確測(cè)量和定位。江蘇二維激光雷達(dá)設(shè)備
激光雷達(dá)的FOV,F(xiàn)OV指激光雷達(dá)能夠探測(cè)到的視場(chǎng)范圍,可以從垂直和水平兩個(gè)維度以角度來(lái)衡量范圍大小,下圖比較形象的展示了激光雷達(dá)FOV范圍,之所以要提到FOV是因?yàn)楹竺娌煌募夹g(shù)路線基本都是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)FOV區(qū)域內(nèi)探測(cè)。垂直FOV:常見(jiàn)的車(chē)載激光雷達(dá)通常在25°,形狀呈扇形;水平FOV:常見(jiàn)的機(jī)械式激光雷達(dá)可以達(dá)到360°范圍,通常布置于車(chē)頂;常見(jiàn)的車(chē)載半固態(tài)激光雷達(dá)通??梢赃_(dá)到120°范圍,形狀呈扇形,可布置于車(chē)身或車(chē)頂。湖南測(cè)繪激光雷達(dá)覽沃 Mid - 360 探測(cè)距離可為 10cm,小盲區(qū)配合小巧體積,輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)盲區(qū)覆蓋。
LiDAR的結(jié)構(gòu)。激光雷達(dá)主要包括激光發(fā)射、接收、掃描器、透鏡天線和信號(hào)處理電路組成。激光發(fā)射部分主要有兩種,一種是激光二極管,通常有硅和砷化鎵兩種基底材料,再有一種就是目前非?;馃岬拇怪鼻幻姘l(fā)射(VCSEL)(比如 iPhone 上的 LiDAR),VCSEL 的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,體積極小,功耗極低,缺點(diǎn)是有效距離比較短,需要多級(jí)放大才能達(dá)到車(chē)用的有效距離。激光雷達(dá)主要應(yīng)用了激光測(cè)距的原理,而如何制造合適的結(jié)構(gòu)使得傳感器能向多個(gè)方向發(fā)射激光束,如何測(cè)量激光往返的時(shí)間,這便區(qū)分出了不同的激光雷達(dá)的結(jié)構(gòu)。
在實(shí)際應(yīng)用中,很多時(shí)候并不知道點(diǎn)云之間的鄰接關(guān)系。針對(duì)此,研究人員開(kāi)發(fā)了較小張樹(shù)算法和連接圖算法以實(shí)現(xiàn)鄰接關(guān)系的計(jì)算。總體而言,三維模型重建算法的發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化程度越來(lái)越高,所需人工干預(yù)越來(lái)越少,且應(yīng)用面越來(lái)越廣。然而,現(xiàn)有算法依然存在運(yùn)算復(fù)雜度較高、只能針對(duì)單個(gè)物體、且對(duì)背景干擾敏感等問(wèn)題。研究具有較低運(yùn)算復(fù)雜度且不依賴(lài)于先驗(yàn)知識(shí)的全自動(dòng)三維模型重建算法,是目前的主要難點(diǎn)。然而,如何在包含遮擋、背景干擾、噪聲、逸出點(diǎn)以及數(shù)據(jù)分辨率變化等的復(fù)雜場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)對(duì)感興趣目標(biāo)的檢測(cè)識(shí)別與分割,仍然是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題??故彝鈴?qiáng)光,Mid - 360 室內(nèi)昏暗與室外強(qiáng)光下性能無(wú)縫銜接。
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(méi)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(guò)低的問(wèn)題。對(duì)于高速移動(dòng)的汽車(chē)來(lái)說(shuō),顯然不存在長(zhǎng)時(shí)間掃描的情況,不過(guò)可以通過(guò)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)?;旌瞎虘B(tài)技術(shù)賦能,Mid - 360 實(shí)現(xiàn) 360° 全向超大視場(chǎng)角感知。湖南測(cè)繪激光雷達(dá)
覽沃 Mid - 360 水平視場(chǎng)角達(dá) 360°,垂直視場(chǎng)角 59°。江蘇二維激光雷達(dá)設(shè)備
下游主要客戶:車(chē)載領(lǐng)域,目前,在智能駕駛市場(chǎng)中,ADAS+ADS雙輪驅(qū)動(dòng),激光雷達(dá)作為智能駕駛畫(huà)龍點(diǎn)睛的產(chǎn)品,不可或缺。在高級(jí)輔助駕駛市場(chǎng),激光雷達(dá)的成本不斷下降,商業(yè)化進(jìn)程有望提速,全球范圍內(nèi)L3級(jí)輔助駕駛量產(chǎn)車(chē)項(xiàng)目當(dāng)前處于快速開(kāi)發(fā)之中。世界各地交通法規(guī)的修訂為L(zhǎng)3級(jí)自動(dòng)駕駛技術(shù)商業(yè)化落地帶來(lái)機(jī)會(huì)。2020年6月通過(guò)的《ALKS車(chē)道自動(dòng)保持系統(tǒng)條例》,這是全球范圍內(nèi)頭一個(gè)針對(duì)L3級(jí)自動(dòng)駕駛具有約束力的國(guó)際法規(guī)。隨著激光雷達(dá)成本下探至數(shù)百美元區(qū)間且達(dá)到車(chē)規(guī)級(jí)要求,未來(lái)越來(lái)越多高級(jí)輔助駕駛量產(chǎn)項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn);根據(jù)Forst&Sullivan的研究報(bào)告,2021-2026E、2026E-2020E全球乘用車(chē)新車(chē)市場(chǎng)ADAS車(chē)輛銷(xiāo)售CAGR有望達(dá)75.5%、30.5%,其中中國(guó)增速較高,分別為92.2%/29.3%。江蘇二維激光雷達(dá)設(shè)備