激光雷達傳感器技術(shù)你了解嗎
作者: 嶺緯科技發(fā)表時間:2020-12-29 08:11:16
當今,在人工智能時代到來的背景下,激光雷達受到了越來越多的關(guān)注,也被廣泛應用于自動駕駛、機器人、無人機、安防監(jiān)控、地圖測繪 、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)科技領(lǐng)域,成為社會發(fā)展服務中不可或缺的高技術(shù)手段。隨著科技水平的快速提升,激光雷達傳感技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展和升級。
首先,我們了解一下關(guān)于激光雷達的定義:激光雷達(LiDAR)是一種用于精確獲得三維位置信息的傳感器,好比人類的眼睛,通過激光探測目標,獲得數(shù)據(jù)并生成精確的數(shù)字工程模型,可以確定物體的距離、方位、高度、速度、形狀甚至材質(zhì)。激光雷達由發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng) 、信息處理三部分組成。
其次,激光雷達的工作原理就是利用可見和近紅外光波(多為950nm波段附近的紅外光)發(fā)射、反射和接收來探測物體。以激光作為信號源,由激光器發(fā)射出的脈沖激光,打到地面的樹木,道路,橋梁和建筑物等目標物體上引起散射,一部分光波會反射到激光雷達的接收器上,根據(jù)激光測距原理計算,就得到從激光雷達到目標點的距離。
脈沖激光不斷地掃描目標物,就可以得到目標物上全部目標點的數(shù)據(jù),用此數(shù)據(jù)進行成像處理后,就可得到精確的三維點云圖像。也可以測量兩個或多個距離,并計算其變化率而求得速度。
最后,激光雷達主要分為機械式激光雷達、混合固態(tài)激光雷達和固態(tài)激光雷達。其中,固態(tài)激光雷達成為民用和商業(yè)應用中的寵兒。
固態(tài)激光雷達的優(yōu)點包括了:數(shù)據(jù)采集速度快,擁有極高分辨率;高抗干擾能力,對于溫度和振動的適應性強;豐富的信息量,通過波束控制,點云可以任意分布;例如在高速公路主要掃描前方遠處,對于側(cè)面稀疏掃描但并不完全忽略,在十字路口加強側(cè)面掃描。而只能勻速旋轉(zhuǎn)的機械式激光雷達是無法執(zhí)行這種精細操作的。固體激光雷達還不受光線影響,激光掃描儀可全天候進行偵測任務,在雨、雪、霧等惡劣天氣中也能正常運行。
同時,除特斯拉和埃隆·馬斯克避免使用激光雷達外,眼下幾乎所有的自動駕駛汽車制造商和車型都使用激光雷達傳感器。因此,激光雷達設備的市場正在蓬勃發(fā)展,一旦無人駕駛汽車進入大規(guī)模生產(chǎn)階段,預計該市場將呈指數(shù)級增長。據(jù)調(diào)研機構(gòu)Yole預測,2023年,高級輔助駕駛將給激光雷達產(chǎn)生17億美元的市場,自動駕駛將給激光雷達帶來35億美元的市場。