在三維模型重建方面,較初的研究集中于鄰接關(guān)系和初始姿態(tài)均已知時(shí)的點(diǎn)云精配準(zhǔn)、點(diǎn)云融合以及三維表面重建。在此,鄰接關(guān)系用以指明哪些點(diǎn)云與給定的某幅點(diǎn)云之間具有一定的重疊區(qū)域,該關(guān)系通常通過(guò)記錄每幅點(diǎn)云的掃描順序得到。而初始姿態(tài)則依賴于轉(zhuǎn)臺(tái)標(biāo)定、物體表面標(biāo)記點(diǎn)或者人工選取對(duì)應(yīng)點(diǎn)等方式實(shí)現(xiàn)。這類算法需要較多的人工干預(yù),因而自動(dòng)化程度不高。接著,研究人員轉(zhuǎn)向點(diǎn)云鄰接關(guān)系已知但初始姿態(tài)未知情況下的三維模型重建,常見(jiàn)方法有基于關(guān)鍵點(diǎn)匹配、基于線匹配、以及基于面匹配 等三類算法。激光雷達(dá)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中用于監(jiān)測(cè)大氣污染物的濃度。甘肅連續(xù)波激光雷達(dá)
發(fā)射模組:Flash激光雷達(dá)采用的是垂直腔面發(fā)射激光器(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,VCSEL),比其他激光器更小、更輕、更耐用、更快、更易于制造,并且功率效率更高。接收模組:Flash激光雷達(dá)的性能主要取決于焦平面探測(cè)器陣列的靈敏度。焦平面探測(cè)器陣列可使用PIN型光電探測(cè)器,在探測(cè)器前端加上透鏡單元并采用高性能讀出電路,可實(shí)現(xiàn)短距離探測(cè)。對(duì)于遠(yuǎn)距離探測(cè)需求,需要使用到雪崩型光電探測(cè)器,其探測(cè)的靈敏度高,可實(shí)現(xiàn)單光子探測(cè),基于APD的面陣探測(cè)器具有遠(yuǎn)距離單幅成像、易于小型化等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn):一次性實(shí)現(xiàn)全局成像來(lái)完成探測(cè),無(wú)需考慮運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償;無(wú)掃描器件,成像速度快;集成度高,體積??;芯片級(jí)工藝,適合量產(chǎn);全固態(tài)優(yōu)勢(shì),易過(guò)車(chē)規(guī)缺點(diǎn):激光功率受限,探測(cè)距離近;抗干擾能力差;角分辨率低微波激光雷達(dá)廠家站臺(tái)入侵激光雷達(dá)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并警示人員或物體進(jìn)入禁止區(qū)域,確保站臺(tái)安全和秩序。
半固態(tài)-棱鏡式激光雷達(dá),無(wú)人機(jī)廠商大疆孵化覽沃科技(Livox)入局激光雷達(dá),便是采用的棱鏡式掃描方案,大疆利用其在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域積累的電機(jī)精確調(diào)控技術(shù)及自動(dòng)化產(chǎn)線,有信心克服棱鏡軸承或襯套壽命的難題,也為其激光雷達(dá)技術(shù)構(gòu)筑護(hù)城河。工作原理,棱鏡式激光雷達(dá)也稱為雙楔形棱鏡式激光雷達(dá),內(nèi)部包括兩個(gè)楔形棱鏡,激光在通過(guò)頭一個(gè)楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過(guò)第二個(gè)楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)。控制兩面棱鏡的相對(duì)轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。與前面提到的掃描形式不同,棱鏡激光雷達(dá)累積的掃描圖案形狀狀若菊花,而并非一行一列的點(diǎn)云狀態(tài)。這樣的好處是只要相對(duì)速度控制得當(dāng),在同一位置長(zhǎng)時(shí)間掃描幾乎可以覆蓋整個(gè)區(qū)域。
楔形棱鏡旋轉(zhuǎn)雷達(dá),收發(fā)模塊的PLD(PulsedLaserDiode)發(fā)射出激光,通過(guò)反射鏡和凸透鏡變成平行光,掃描模塊的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的棱鏡改變光路,使激光從某個(gè)角度發(fā)射出去。激光打到物體上,反射后從原光路回來(lái),被APD接收。與MEMSLidar相比,它可以做到很大的通光孔徑,距離也會(huì)測(cè)得較遠(yuǎn)。與機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar相比,它極大地減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù),降低了對(duì)焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,大幅提升生產(chǎn)效率,降低成本。優(yōu)點(diǎn):非重復(fù)掃描,解決了機(jī)械式激光雷達(dá)的線式掃描導(dǎo)致漏檢物體的問(wèn)題;可實(shí)現(xiàn)隨著掃描時(shí)間增加,達(dá)到近100%的視場(chǎng)覆蓋率;沒(méi)有電子元器件的旋轉(zhuǎn)磨損,可靠性更高,符合車(chē)規(guī)。缺點(diǎn):?jiǎn)蝹€(gè)雷達(dá)的FOV較小,視場(chǎng)覆蓋率取決于積分時(shí)間;獨(dú)特的掃描方式使其點(diǎn)云的分布不同于傳統(tǒng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar,需要算法適配。激光雷達(dá)的智能化處理提高了數(shù)據(jù)解析的自動(dòng)化水平。
相比于半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達(dá),機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行360°的水平視場(chǎng)掃描,而半固態(tài)式和固態(tài)式激光雷達(dá)往往較高只能做到120°的水平視場(chǎng)掃描,且在視場(chǎng)范圍內(nèi)測(cè)距能力的均勻性差于機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)。由于無(wú)人駕駛汽車(chē)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,需要對(duì)周?chē)?60°的環(huán)境具有同等的感知能力,而機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)兼具360°水平視場(chǎng)角和測(cè)距能力遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì),目前主流無(wú)人駕駛項(xiàng)目紛紛采用了機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)作為主要的感知傳感器。激光雷達(dá)在無(wú)人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)貨物的精確定位。上海微波激光雷達(dá)哪家好
港口激光雷達(dá)可對(duì)船只進(jìn)行快速準(zhǔn)確的測(cè)量和識(shí)別,提高港口管理的效率和安全性。甘肅連續(xù)波激光雷達(dá)
不同類激光雷達(dá)的優(yōu)缺點(diǎn):機(jī)械旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá),機(jī)械旋轉(zhuǎn)式Lidar的發(fā)射和接收模塊存在宏觀意義上的轉(zhuǎn)動(dòng)。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(guò)不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描。機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar分立的收發(fā)組件導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程要人工光路對(duì)準(zhǔn),費(fèi)時(shí)費(fèi)力,可量產(chǎn)性差。目前有的機(jī)械旋轉(zhuǎn)Lidar廠商在走芯片化的路線,將多線激光發(fā)射模組集成到一片芯片,提高生產(chǎn)效率和量產(chǎn)性,降低成本,減小旋轉(zhuǎn)部件的大小和體積,使其更易過(guò)車(chē)規(guī)。優(yōu)點(diǎn):技術(shù)成熟;掃描速度快;可360度掃描。缺點(diǎn):可量產(chǎn)性差:光路調(diào)試、裝配復(fù)雜,生產(chǎn)效率低;價(jià)格貴:靠增加收發(fā)模塊的數(shù)量實(shí)現(xiàn)高線束,元器件成本高,主機(jī)廠難以接受;難過(guò)車(chē)規(guī):旋轉(zhuǎn)部件體積/重量龐大,難以滿足車(chē)規(guī)的嚴(yán)苛要求;造型不易于集成到車(chē)體。甘肅連續(xù)波激光雷達(dá)