這類形體對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的表達(dá)能力有限,絕大部分目標(biāo)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(biāo)的識(shí)別,所謂自由形態(tài)目標(biāo),即表面除了頂點(diǎn)、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(biāo)(如飛行器、汽車、輪船、建筑物、雕塑、地表等)。由于現(xiàn)實(shí)世界中的大部分物體均可認(rèn)為是自由形態(tài)目標(biāo),因此三維自由形態(tài)目標(biāo)識(shí)別算法的研究較大程度上擴(kuò)展了識(shí)別系統(tǒng)的適用范圍。在過去二十余年間,三維目標(biāo)識(shí)別任務(wù)針對(duì)的數(shù)據(jù)量不斷增加,識(shí)別難度不斷上升,而識(shí)別率亦不斷提高。激光雷達(dá)的輕便設(shè)計(jì)使其便于攜帶和操作。安徽無人駕駛激光雷達(dá)
國(guó)內(nèi)市場(chǎng),中國(guó)是激光雷達(dá)未來的較大市場(chǎng)之一。根據(jù)麥肯錫的預(yù)測(cè),中國(guó)將是全球較大的自動(dòng)駕駛市場(chǎng),也是高級(jí)輔助駕駛領(lǐng)域全球較大的新車銷售市場(chǎng)。由于人口老齡化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的影響,需要在減少人力支出的情況下增加生產(chǎn)效率,通過無人駕駛、高級(jí)輔助駕駛、服務(wù)型機(jī)器人通過機(jī)器自動(dòng)化工作來減少人力支出。在2022年中國(guó)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模約為26.4億元。根據(jù)預(yù)測(cè),2023年中國(guó)激光雷達(dá)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)75.9億元,2024年將達(dá)到139.6億元。2022年全球靠前的激光雷達(dá)公司中,2家車載激光雷達(dá)公司都來自中國(guó),分別是禾賽科技和速騰聚創(chuàng)。在政策端,國(guó)家近年來不斷推出新的政策以支持激光雷達(dá)企業(yè)的成長(zhǎng)與發(fā)展。覓道Mid-360激光雷達(dá)廠家精選激光雷達(dá)的維護(hù)簡(jiǎn)單,降低了使用成本。
脈沖同步(PPS),脈沖同步通過同步信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步(PPS+UTC),通過同步信號(hào)線和 UTC 時(shí)間(GPS 時(shí)間)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包,需要過一次驅(qū)動(dòng)才能將其解析成點(diǎn)云通用的格式,如 ROSMSG 或者 pcl 點(diǎn)云格式,以目前較普遍的旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)為例,其數(shù)據(jù)為 10hz,即 LiDAR 在 0.1s 時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)一圈,并將硬件得到的數(shù)據(jù)按照不同角度切成不同的 packet,以下便是一個(gè) packet 數(shù)據(jù)包定義示意圖。每一個(gè) packet 包含了當(dāng)前扇區(qū)所有點(diǎn)的數(shù)據(jù),包含每個(gè)點(diǎn)的時(shí)間戳,每個(gè)點(diǎn)的 xyz 數(shù)據(jù),每個(gè)點(diǎn)的發(fā)射強(qiáng)度,每個(gè)點(diǎn)來自的激光發(fā)射機(jī)的 id 等信息。
國(guó)外廠商在激光器和探測(cè)器行業(yè)耕耘較久,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì),客戶群體也更為普遍。國(guó)內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國(guó)外供應(yīng)鏈水平,并已經(jīng)有通過車規(guī)認(rèn)證(AEC-Q102)的國(guó)產(chǎn)激光器和探測(cè)器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)廠商能夠滿足這一需求。相比國(guó)外廠商,國(guó)內(nèi)廠商在產(chǎn)品的定制化上有較大的靈活性,價(jià)格也有一定優(yōu)勢(shì)。光學(xué)部件方面,激光雷達(dá)公司一般為自主研發(fā)設(shè)計(jì),然后選擇行業(yè)內(nèi)的加工公司完成生產(chǎn)和加工工序。光學(xué)部件國(guó)內(nèi)廠商的技術(shù)水平已經(jīng)完全達(dá)到或超越國(guó)外供應(yīng)鏈的水準(zhǔn),且有明顯的成本優(yōu)勢(shì),已經(jīng)可以完全替代國(guó)外供應(yīng)鏈和滿足產(chǎn)品加工的需求。二維激光雷達(dá)可以應(yīng)用于智能安防系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物周邊區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控和目標(biāo)識(shí)別。
激光光源,由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個(gè)FOV平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外,點(diǎn)光源則需要做二維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域。其中點(diǎn)光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Laser邊發(fā)射激光器)和VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發(fā)射激光器)兩種,二者區(qū)別在于EEL激光平行于襯底表面發(fā)出(如圖1),VCSEL激光垂直于襯底表面發(fā)出(如圖2)。其中VCSEL式易于進(jìn)行芯片式陣列布置,通常使用此類光源進(jìn)行陣列式布置形成線光源(一維陣列)或面光源(二維陣列),VCSEL光源剖面圖與二維陣列光源芯片示意圖如下激光雷達(dá)的高精度測(cè)量能力使其在體育訓(xùn)練中受到歡迎。江蘇Horizon激光雷達(dá)
激光雷達(dá)的性能指標(biāo)包括測(cè)量范圍、角度分辨率、垂直精度等,不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)這些指標(biāo)有不同的要求。安徽無人駕駛激光雷達(dá)
視場(chǎng)角與分辨率,激光雷達(dá)視場(chǎng)角分為水平視場(chǎng)角和垂直視場(chǎng)角,水平視場(chǎng)角即為在水平方向上可以觀測(cè)的角度范圍,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)旋轉(zhuǎn)一周為 360°,所以水平視場(chǎng)角為 360°。垂直視場(chǎng)角為在垂直方向上可以觀測(cè)的角度,一般為 40°。而它并不是對(duì)稱均勻分布的,因?yàn)槲覀冎饕切枰獟呙杪访嫔系恼系K物,而不是把激光打向天空,為了良好的利用激光,因此激光光束會(huì)盡量向下偏置一定的角度。并且為了達(dá)到既檢測(cè)到障礙物,同時(shí)把激光束集中到中間感興趣的部分,來更好的檢測(cè)車輛,激光雷達(dá)的光束不是垂直均勻分布的,而是中間密,兩邊疏。 可以看到激光雷達(dá)的有一定的偏置,向上的角度為 15°,向下的為 25°,并且激光光束中間密集,兩邊稀疏。安徽無人駕駛激光雷達(dá)