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。針對此,研究人員開發(fā)了較小張樹算法和連接圖算法以實(shí)現(xiàn)鄰接關(guān)系的計(jì)算??傮w而言,三維模型重建算法的發(fā)展趨勢是自動化程度越來越高,所需人工干預(yù)越來越少,且應(yīng)用面越來越廣。然而,現(xiàn)有算法依然存在運(yùn)算復(fù)雜度較高、只能針對單個(gè)物體、且對背景干擾敏感等問題。研究具有較低運(yùn)算復(fù)雜度且不依賴于先驗(yàn)知識的全自動三維模型重建算法,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)雜場景中實(shí)現(xiàn)對感興趣目標(biāo)的檢測識別與分割,仍然是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的問題。激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。上海二維激光雷達(dá)正規(guī)
Flash激光雷達(dá),F(xiàn)lash激光雷達(dá)采用類似Camera的工作模式,但感光元件與普通相機(jī)不同,每個(gè)像素點(diǎn)可記錄光子飛行時(shí)間。由于物體具有三維空間屬性,照射到物體不同部位的光具有不同的飛行時(shí)間,被焦平面探測器陣列探測,輸出為具有深度信息的“三維”圖像。根據(jù)激光光源的不同,F(xiàn)lash激光雷達(dá)可以分為脈沖式和連續(xù)式,脈沖式可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(100米以上),連續(xù)式主要用于近距離探測(數(shù)十米)。Flash激光雷達(dá)的優(yōu)勢在于能夠快速記錄整個(gè)場景,避免了掃描過程中目標(biāo)或Lidar自身運(yùn)動帶來的誤差。其缺點(diǎn)是探測距離近。河南覓道Mid-360激光雷達(dá)軌道交通激光雷達(dá)能夠準(zhǔn)確檢測軌道上的脫軌和異常情況,保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩头€(wěn)定運(yùn)行。
線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時(shí)間內(nèi)采樣的點(diǎn)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(dá)。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(dá)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(dá)的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。探測距離,激光雷達(dá)的較大測量距離。在自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用的激光雷達(dá)的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度,激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為,例如±2cm的形式。精度表示設(shè)備測量位置與實(shí)際位置偏差的范圍。
優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:MEMS激光雷達(dá)因?yàn)閿[脫了笨重的「旋轉(zhuǎn)電機(jī)」和「掃描鏡」等機(jī)械運(yùn)動裝置,去除了金屬機(jī)械結(jié)構(gòu)部件,同時(shí)配備的是毫米級的微振鏡,這較大程度上減少了MEMS激光雷達(dá)的尺寸,與傳統(tǒng)的光學(xué)掃描鏡相比,在光學(xué)、機(jī)械性能和功耗方面表現(xiàn)更為突出。其次,得益于激光收發(fā)單元的數(shù)量的減少,同時(shí)MEMS振鏡整體結(jié)構(gòu)所使用的硅基材料還有降價(jià)空間,因此MEMS激光雷達(dá)的整體成本有望進(jìn)一步降低。劣勢:MEMS激光雷達(dá)的「微振鏡」屬于振動敏感性器件,同時(shí)硅基MEMS的懸臂梁結(jié)構(gòu)非常脆弱,外界的振動或沖擊極易直接致其斷裂,車載環(huán)境很容易對其使用壽命和工作穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。激光雷達(dá)在智能機(jī)器人導(dǎo)航中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
激光雷達(dá)的構(gòu)成與分類:激光雷達(dá)的構(gòu)成,激光雷達(dá)發(fā)展到現(xiàn)在,其結(jié)構(gòu)精密且復(fù)雜,主要由激光系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信號處理單元和掃描模塊四大主要組件構(gòu)成。激光器以脈沖的方式點(diǎn)亮發(fā)射激光,照射到障礙物后對物體進(jìn)行3D掃描,反射光線經(jīng)由鏡頭組匯聚到接收器上。信號處理單元負(fù)責(zé)控制激光器的發(fā)射,并將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,然后進(jìn)入主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算。進(jìn)一步的,我們可以根據(jù)以下指標(biāo)判斷激光雷達(dá)的好壞。視場角,視場角決定了激光雷達(dá)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。港口激光雷達(dá)可對船只進(jìn)行快速準(zhǔn)確的測量和識別,提高港口管理的效率和安全性。天津多線激光雷達(dá)正規(guī)
激光雷達(dá)通過發(fā)射激光束,精確測量目標(biāo)距離,是自動駕駛的關(guān)鍵傳感器。上海二維激光雷達(dá)正規(guī)
機(jī)械式,以 Velodyne 2007年推出了一款激光雷達(dá)為例,它把 64 個(gè)激光器垂直堆疊在一起,使整個(gè)單元每秒旋轉(zhuǎn)許多次。發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)存在物理意義上的轉(zhuǎn)動,也就是通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射器,將激光點(diǎn)變成線,并在豎直方向上排布多束激光發(fā)射器形成面,達(dá)到 3D 掃描并接收信息的目的。但由于通過復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高頻準(zhǔn)確的的轉(zhuǎn)動,平均的失效時(shí)間只 1000-3000 小時(shí),難以達(dá)到車廠較低 13000 小時(shí)的要求。混合固態(tài)式,利用微電子機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)驅(qū)動旋鏡,反射激光束指向不同方向?;旌瞎虘B(tài)激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)包括了:數(shù)據(jù)采集速度快,分辨率高,對于溫度和振動的適應(yīng)性強(qiáng);通過波束控制,探測點(diǎn)(點(diǎn)云)可以任意分布,例如在高速公路主要掃描前方遠(yuǎn)處,對于側(cè)面稀疏掃描但并不完全忽略,在十字路口加強(qiáng)側(cè)面掃描。而只能勻速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械式激光雷達(dá)是無法執(zhí)行這種精細(xì)操作的。上海二維激光雷達(dá)正規(guī)