我們可以根據(jù) LiDAR 能描繪出稀疏的三維世界的特點,而掃描得到的障礙物點云通常又比背景更密集,通過分類聚類的方法可以利用其進行感知障礙物。而隨著深度學(xué)習(xí)帶來的檢測和分割技術(shù)上的突破,LiDAR 已經(jīng)能做到高效的檢測行人和車輛,輸出檢測框,即 3D bounding box,或者對點云中的每一個點輸出 label,更有甚者在嘗試使用 LiDAR 檢測地面上的車道線。在三維目標識別的對象方面,較初研究主要針對立方體、柱體、錐體以及二次曲面等簡單形體構(gòu)成的三維目標。安防監(jiān)控運用激光雷達實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)入侵異常情況。江蘇非重復(fù)掃描激光雷達
目前的激光雷達,不光只有光探測與測量,更是一種集激光、全球定位系統(tǒng)(GPS)和IMU(InertialMeasurementUnit,慣性測量裝置)三種技術(shù)于一身的系統(tǒng),用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM(數(shù)字高程模型)。這三種技術(shù)的結(jié)合,可以高度準確地定位激光束打在物體上的光斑,測距精度可達厘米級,激光雷達較大的優(yōu)勢就是"精確"和"快速、高效作業(yè)"。隨著激光雷達技術(shù)的進步與發(fā)展,星載激光雷達的研制和應(yīng)用在20世紀90年代逐步成熟。2003年,NASA根據(jù)早先提出的采用星載激光雷達測量兩極地區(qū)冰面變化的計劃,正式將地學(xué)激光測高儀列入地球觀測系統(tǒng)中,并將其搭載在冰體、云量和陸地高度監(jiān)測衛(wèi)星上發(fā)射升空運行。海南FOV激光雷達激光雷達在考古發(fā)掘中用于繪制遺址的三維模型。
參數(shù)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(zhuǎn)式激光雷達的水平視場角為360°,垂直視場角為26.9°,固態(tài)激光雷達的水平視場角為60°,垂直視場角為20°。(二)線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時間內(nèi)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(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。
優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:OPA激光雷達發(fā)射機采用純固態(tài)器件,沒有任何需要活動的機械結(jié)構(gòu),因此在耐久度上表現(xiàn)更出眾;雖然省去機械掃描結(jié)構(gòu),但卻能做到類似機械式的全景掃描,同時在體積上可以做得更小,量產(chǎn)后的成本有望較大程度上降低。劣勢:OPA激光雷達對激光調(diào)試、信號處理的運算力要求很大,同時,它還要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長,因此每個器件尺寸只500nm左右,對材料和工藝的要求都極為苛刻,由于技術(shù)難度高,上游產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,導(dǎo)致 OPA 方案短期內(nèi)難以車規(guī)級量產(chǎn),目前也很少有專注開發(fā)OPA激光雷達的Tier1供應(yīng)商。航空測繪依靠激光雷達獲取數(shù)據(jù),服務(wù)城市規(guī)劃建設(shè)。
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(zé)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(dāng)于傳統(tǒng)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(yōu)點:轉(zhuǎn)速越高,掃描精度越高;可以控制掃描區(qū)域,提高關(guān)鍵區(qū)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(jīng)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(shù)比,其缺點是功耗高,有電機轉(zhuǎn)動部件。Mid - 360 輕巧易嵌入,為移動機器人外觀設(shè)計帶來更多創(chuàng)意空間。AGV激光雷達參考價
管道檢測使用激光雷達探查內(nèi)部,預(yù)防泄漏等事故。江蘇非重復(fù)掃描激光雷達
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%。江蘇非重復(fù)掃描激光雷達