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,得到位姿變換關系,從而實現(xiàn)里程計的作用。激光雷達的輕便設計使其便于攜帶和操作。安徽泰覽Tele-15激光雷達價格
而如較新的 Livox Horizon 激光雷達,也包含了多回波信息及噪點信息,格式如下:每個標記信息由1字節(jié)組成:該字節(jié)中 bit7 和 bit6 為頭一組,bit5 和 bit4 為第二組,bit3 和 bit2 為第三組,bit1 和 bit0 為第四組。第二組表示的是該采樣點的回波次序。由于 Livox Horizon 采用同軸光路,即使外部無被測物體,其內(nèi)部的光學系統(tǒng)也會產(chǎn)生一個回波,該回波記為第 0 個回波。隨后,若激光出射方向存在可被探測的物體,則較先返回系統(tǒng)的激光回波記為第 1 個回波,隨后為第 2 個回波,以此類推。如果被探測物體距離過近(例如 1.5m),第 1 個回波將會融合到第 0 個回波里,該回波記為第 0 個回波。深圳固態(tài)激光雷達渠道激光雷達在考古發(fā)掘中用于繪制遺址的三維模型。
旋轉(zhuǎn)透射棱鏡:棱鏡激光雷達也稱為雙楔形棱鏡激光雷達,內(nèi)部包括兩個楔形棱鏡,激光在通過頭一個楔形棱鏡后發(fā)生一次偏轉(zhuǎn),通過第二個楔形棱鏡后再一次發(fā)生偏轉(zhuǎn)。控制兩面棱鏡的相對轉(zhuǎn)速便可以控制激光束的掃描形態(tài)。棱鏡激光雷達累積的掃描圖案形狀像花瓣,中心點掃描次數(shù)密集,圓的邊緣則相對稀疏,掃描時間持久才能豐富圖像,所以需要加入多個激光雷達共工作,以便達到更高的效果。棱鏡可以通過增加激光線束和功率實現(xiàn)高精與長距離探測,但結構復雜、體積更難控制,軸承與襯套磨損風險較大。
發(fā)射端與預定目標之間的大氣雜質(zhì)會產(chǎn)生虛假回波——這些大氣雜質(zhì)產(chǎn)生的虛假回波可能會非常強烈,以至于無法可靠的檢測到來自預定目標物的回波信號。可用光功率限制——更高功率的光束可以提供更高的精度,但也更加昂貴。掃描速度——激光光源的工作頻率可能對人眼造成危害并引發(fā)安全問題,然而我們可以通過其他方法來緩解這個問題。例如,固態(tài)LiDAR能夠在不威脅人眼安全的波長下運行,并且還能照亮更廣闊的區(qū)域。來自附近其他LiDAR裝置的信號串擾可能會干擾目標信號。激光雷達的集成度高,便于安裝在各種平臺上。
分類,激光雷達按結構不同大致可以分為:機械旋轉(zhuǎn)激光雷達、混合半固態(tài)激光雷達和全固態(tài)激光雷達(Flash快閃和OPA相控陣,統(tǒng)稱為非掃描式)。(一)機械旋轉(zhuǎn)激光雷達,機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)橫向360度的覆蓋面,通過內(nèi)部鏡片實現(xiàn)垂直角度的覆蓋面,同比有著更耐用穩(wěn)定的特點,所以我們看到的自動駕駛路試車大多采用這種類型,雷達在車頂不停的在旋轉(zhuǎn)完成橫向掃描,靠增加激光束,實現(xiàn)縱向?qū)挿旱膾呙琛#ǘ┗旌习牍虘B(tài)激光雷達。按照掃描方式分為:轉(zhuǎn)鏡、硅基MEMS、振鏡+轉(zhuǎn)鏡、旋轉(zhuǎn)透射棱鏡。激光雷達在機器人避障中發(fā)揮了關鍵作用。廣東激光雷達參考價
覽沃 Mid - 360 憑借 360°x59° 超廣 FOV,感知三維空間信息。安徽泰覽Tele-15激光雷達價格
激光雷達(Lidar)光束范圍很窄,所以需要更多的縱向光束,以覆蓋大的面積,所以線束決定著畫面大小,掃描再通過返回的時間測量距離,并精確、快速構建模型,相比目前的其他雷達強太多,所以更適合自動駕駛系統(tǒng),但也同樣易受天氣影像,成本較高。轉(zhuǎn)鏡:轉(zhuǎn)鏡分為一維轉(zhuǎn)鏡和二維轉(zhuǎn)鏡。一維轉(zhuǎn)鏡通過旋轉(zhuǎn)的多面體反射鏡,將激光反射到不同的方向;二維轉(zhuǎn)鏡顧名思義內(nèi)部集成了兩個轉(zhuǎn)鏡,一個多邊棱鏡負責橫向旋轉(zhuǎn),一個負責縱向翻轉(zhuǎn),實現(xiàn)一束激光包攬橫縱雙向掃描。轉(zhuǎn)鏡激光雷達體積小、成本低,與機械式激光雷達效果一致,但機械頻率也很高,在壽命上不夠理想。安徽泰覽Tele-15激光雷達價格