工作原理,相控陣?yán)走_(dá)發(fā)射的是電磁波,OPA(Optical Phase Array的簡(jiǎn)稱,即光學(xué)相控陣)激光雷達(dá)發(fā)射的是光,而光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,所以原理上是一樣的。波與波之間會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,通過(guò)控制相控陣?yán)走_(dá)平面陣列各個(gè)陣元的電流相位,利用相位差可以讓不同的位置的波源會(huì)產(chǎn)生干涉(類似的是兩圈水波相互疊加后,有的方向會(huì)相互抵消,有的會(huì)相互增強(qiáng)),從而指向特定的方向,往復(fù)控制便得以實(shí)現(xiàn)掃描效果。利用光的相干性質(zhì),通過(guò)人為控制相位差實(shí)現(xiàn)不同方向的光發(fā)射效果;我們知道光和電磁波一樣也表現(xiàn)出波的特性,因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉(zhuǎn)向”特定的角度,往復(fù)控制實(shí)現(xiàn)掃描效果。在夜間和惡劣天氣下,激光雷達(dá)能有效提升車輛的感知能力。上海連續(xù)波激光雷達(dá)廠家
第三組基于回波能量強(qiáng)度判斷采樣點(diǎn)是否為噪點(diǎn)。通常情況下,激光光束受到類似灰塵、雨霧、雪等干擾產(chǎn)生的噪點(diǎn)的回波能量很小。目前按照回波能量強(qiáng)度大小將噪點(diǎn)置信度分為二檔:01 表示回波能量很弱:這類采樣點(diǎn)有較高概率為噪點(diǎn),例如灰塵點(diǎn);10 表示回波能量中等,該類采樣點(diǎn)有中等概率為噪點(diǎn),例如雨霧噪點(diǎn)。噪點(diǎn)置信度越低,說(shuō)明該點(diǎn)是噪點(diǎn)的可能性越低。第四組基于采樣點(diǎn)的空間位置判斷是否為噪點(diǎn)。例如:激光探測(cè)測(cè)距只在測(cè)量前后兩個(gè)距離十分相近的物體時(shí),兩個(gè)物體之間可能會(huì)產(chǎn)生拉絲狀的噪點(diǎn)。目前按照不同的噪點(diǎn)置信度分為三檔,噪點(diǎn)置信度越低,說(shuō)明該點(diǎn)是噪點(diǎn)的可能性越低。上海連續(xù)波激光雷達(dá)廠家激光雷達(dá)的維護(hù)簡(jiǎn)單,降低了使用成本。
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(duì)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(shì)是自動(dòng)化程度越來(lái)越高,所需人工干預(yù)越來(lái)越少,且應(yīng)用面越來(lái)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(duì)單個(gè)物體、且對(duì)背景干擾敏感等問(wèn)題。研究具有較低運(yùn)算復(fù)雜度且不依賴于先驗(yàn)知識(shí)的全自動(dòng)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(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)對(duì)感興趣目標(biāo)的檢測(cè)識(shí)別與分割,仍然是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。
優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):首先,該設(shè)計(jì)減少了激光發(fā)射和接收的線數(shù)以實(shí)現(xiàn)一幀之內(nèi)更高的線數(shù),也隨之降低了對(duì)焦與標(biāo)定的復(fù)雜度,因此生產(chǎn)效率得以大幅提升,并且相比于傳統(tǒng)機(jī)械式激光雷達(dá),棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次,只要掃描時(shí)間夠久,就能得到精度極高的點(diǎn)云以及環(huán)境建模,分辨率幾乎沒有上限,且可達(dá)到近100%的視場(chǎng)覆蓋率。劣勢(shì):棱鏡式激光雷達(dá)FOV相對(duì)較小,且視場(chǎng)中心的掃描點(diǎn)非常密集,雷達(dá)的視場(chǎng)邊緣掃描點(diǎn)比較稀疏,在雷達(dá)啟動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)會(huì)有分辨率過(guò)低的問(wèn)題。對(duì)于高速移動(dòng)的汽車來(lái)說(shuō),顯然不存在長(zhǎng)時(shí)間掃描的情況,不過(guò)可以通過(guò)增加激光線束和功率實(shí)現(xiàn)更高的精度和更遠(yuǎn)的探測(cè)距離,但機(jī)械結(jié)構(gòu)也相對(duì)更加復(fù)雜,體積讓前兩者更難以控制,存在軸承或襯套的磨損等風(fēng)險(xiǎn)。激光雷達(dá)的掃描速度快,提高了數(shù)據(jù)處理效率。
隨著廠商不斷加大研發(fā)投入和技術(shù)升級(jí),激光雷達(dá)產(chǎn)品性能不斷提升。華為、大疆跨界入局轉(zhuǎn)鏡/棱鏡式半固態(tài)方案推動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為激光雷達(dá)持續(xù)加碼。隨著制造工藝的升級(jí)和規(guī)模經(jīng)濟(jì)逐步顯現(xiàn),未來(lái)激光雷達(dá)有望下探至商業(yè)化量產(chǎn)水平。下游主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)闊o(wú)人駕駛和高級(jí)輔助駕駛,市場(chǎng)前景廣闊。縱觀整個(gè)激光雷達(dá)的發(fā)展歷史,一個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開科技+資本的密切配合。誠(chéng)然,頭部的企業(yè)已經(jīng)走在前面,他們擁有更強(qiáng)的技術(shù)壁壘,吸引著更多的資本的目光。激光雷達(dá)在建筑施工中用于精確測(cè)量和定位。云南無(wú)人駕駛激光雷達(dá)
在某些領(lǐng)域,激光雷達(dá)被用于偵察和目標(biāo)識(shí)別。上海連續(xù)波激光雷達(dá)廠家
當(dāng)我們用當(dāng)前幀和整個(gè)點(diǎn)云地圖進(jìn)行匹配的時(shí)候,我們便能得到傳感器在整個(gè)地圖中的位姿,從而實(shí)現(xiàn)在地圖中的定位。傳感器車規(guī)化,固態(tài)激光雷達(dá)取消了機(jī)械結(jié)構(gòu),能夠擊中目前機(jī)械旋轉(zhuǎn)式的成本和可靠性的痛點(diǎn),是激光雷達(dá)的發(fā)展方向。除了這兩大迫切解決的痛點(diǎn)外,目前量產(chǎn)的激光雷達(dá)探測(cè)距離不足,只能滿足低速場(chǎng)景(如廠區(qū)內(nèi)、校園內(nèi)等)的應(yīng)用。日常駕駛、高速駕駛的場(chǎng)景仍在測(cè)試過(guò)程中。當(dāng)前機(jī)械式激光雷達(dá)的價(jià)格十分昂貴,Velodyne 在售的 64/32/16 線產(chǎn)品的官方定價(jià)分別為 8 萬(wàn)/4 萬(wàn)/8 千美元。一方面,機(jī)械式激光雷達(dá)由發(fā)射光源、轉(zhuǎn)鏡、接收器、微控馬達(dá)等精密零部件構(gòu)成,制造難度大、物料成本較高;另一方面,激光雷達(dá)仍未大規(guī)模進(jìn)入量產(chǎn)車、需求量小,研發(fā)費(fèi)用等固定成本難以攤薄。 量產(chǎn) 100 萬(wàn)臺(tái) VLP-32后,那么其售價(jià)將會(huì)降至 400 美元左右。上海連續(xù)波激光雷達(dá)廠家