不同車載傳感器的比較,目前,激光雷達、毫米波雷達和攝像頭是公認的自動駕駛的三大關(guān)鍵傳感器技術(shù)。從技術(shù)上看,激光雷達與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學會、國汽智聯(lián)汽車研究院編寫的《中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2019)》稱,當前在人工智能的重要應用場景智能網(wǎng)聯(lián)汽車的自動駕駛和輔助駕駛領(lǐng)域中,激光雷達是實現(xiàn)環(huán)境感知的主要傳感器之一。報告認為,在用于道路信息檢測的傳感器中,激光雷達在探測距離、精確性等方面,相比毫米波雷達具有一定的優(yōu)勢。激光雷達在安防領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了對入侵者的快速識別和追蹤。北京多線激光雷達廠商
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。覓道Mid-70激光雷達價格激光雷達以其高分辨率成像能力,在無人機地形測繪中發(fā)揮著重要作用。
配準 registration,ICP 算法較早由 Chen and Medioni,and Besl and McKay 提出。其算法本質(zhì)上是基于較小二乘法的較優(yōu)配準方法。該算法重復進行選擇對應關(guān)系點對,計算較優(yōu)剛體變換這一過程,直到根據(jù)點對的歐氏距離定義的損失函數(shù)滿足正確配準的收斂精度要求。ICP 是一個普遍使用的配準算法,主要目的就是找到旋轉(zhuǎn)和平移參數(shù),將兩個不同坐標系下的點云,以其中一個點云坐標系為全局坐標系,另一個點云經(jīng)過旋轉(zhuǎn)和平移后兩組點云重合部分完全重疊。
20世紀90年代后期,全球定位系統(tǒng)及慣性導航系統(tǒng)的發(fā)展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領(lǐng)銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統(tǒng),這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術(shù)與即時定位定姿系統(tǒng)結(jié)合,形成機載激光掃描儀。1993年,德國出現(xiàn)初個商用機載激光雷達系統(tǒng)TopScanALTM1020。1995年,機載激光雷達設(shè)備實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。此后,機載激光雷達技術(shù)成為了森林資源調(diào)查的重要補充手段。普遍應用于快速獲取大范圍森林結(jié)構(gòu)信息,如樹木定位、樹高計算、樹冠體積估測等,同時還為森林生態(tài)研究、森林經(jīng)營管理提供垂直結(jié)構(gòu)分層、碳儲量、枯枝落葉易燃物數(shù)量等參數(shù)估算信息。激光雷達的實時數(shù)據(jù)反饋為決策者提供了有力支持。
這類形體對現(xiàn)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(xù)研究主要集中于三維自由形態(tài)目標的識別,所謂自由形態(tài)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(xù)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(xiàn)實世界中的大部分物體均可認為是自由形態(tài)目標,因此三維自由形態(tài)目標識別算法的研究較大程度上擴展了識別系統(tǒng)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(shù)據(jù)量不斷增加,識別難度不斷上升,而識別率亦不斷提高。站臺入侵激光雷達能夠及時發(fā)現(xiàn)并警示人員或物體進入禁止區(qū)域,確保站臺安全和秩序。北京多線激光雷達廠商
激光雷達的設(shè)計優(yōu)化提高了其在復雜環(huán)境中的可靠性。北京多線激光雷達廠商
當三維點較為稠密的時候,可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子,主要通過選擇幾何屬性(如法線和曲率)比較有區(qū)分度的點,在計算其局部鄰域的幾何屬性的統(tǒng)計得到關(guān)鍵點的描述子,而當處理目前市面上的激光雷達得到的單幀點云數(shù)據(jù)時,由于點云較為稀疏,主要依靠每個激光器在掃描時得到的環(huán)線根據(jù)曲率得到特征點。而有了兩幀點云的數(shù)據(jù)根據(jù)配準得到了相對位姿變換關(guān)系后,我們便可以利用激光雷達傳感器獲得的數(shù)據(jù)來估計載體物體的位姿隨時間的變化而改變的關(guān)系。比如我們可以利用當前幀和上一幀數(shù)據(jù)進行匹配,或者當前幀和累計堆疊出來的子地圖進行匹配,得到位姿變換關(guān)系,從而實現(xiàn)里程計的作用。北京多線激光雷達廠商