配準 registration,ICP 算法較早由 Chen and Medioni,and Besl and McKay 提出。其算法本質(zhì)上是基于較小二乘法的較優(yōu)配準方法。該算法重復(fù)進行選擇對應(yīng)關(guān)系點對,計算較優(yōu)剛體變換這一過程,直到根據(jù)點對的歐氏距離定義的損失函數(shù)滿足正確配準的收斂精度要求。ICP 是一個普遍使用的配準算法,主要目的就是找到旋轉(zhuǎn)和平移參數(shù),將兩個不同坐標系下的點云,以其中一個點云坐標系為全局坐標系,另一個點云經(jīng)過旋轉(zhuǎn)和平移后兩組點云重合部分完全重疊。航空測繪依靠激光雷達獲取數(shù)據(jù),服務(wù)城市規(guī)劃建設(shè)。河北覓道Mid-360激光雷達
反射率,反射率是指物體反射的輻射能量占總輻射能量的百分比,比如說某物體的反射率是20%,表示物體接收的激光輻射中有20%被反射出去了。不同物體的反射率不同,這主要取決于物體本身的性質(zhì)(表面狀況),如果反射率太低,那么激光雷達收不到反射回來的激光,導(dǎo)致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上,用激光雷達采集高精度地圖的時候,如果車道線的反射率太低,生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達,作為頭一款量產(chǎn)的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達就是旋轉(zhuǎn)掃描鏡激光雷達。與機械旋轉(zhuǎn)激光雷達不同的是,其激光發(fā)射模塊和接收模塊是不動的,只有掃描鏡在做機械旋轉(zhuǎn)。激光單元發(fā)出激光至旋轉(zhuǎn)掃描鏡(Mirror),被偏轉(zhuǎn)向前發(fā)射(掃描角度145°),被物體反射的光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)被左下方的探測器接收。優(yōu)點:可車規(guī),壽命長,可靠度高。缺點:掃描線數(shù)少,掃描角度不能到360度。深圳地面激光雷達價格激光雷達在醫(yī)療領(lǐng)域被用于人體三維掃描和診斷。
激光雷達的優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:轉(zhuǎn)鏡式激光雷達的激光發(fā)射和接收裝置是固定的,所以即使有【旋轉(zhuǎn)機構(gòu)】,也可以把產(chǎn)品體積做小,進而降低成本。并且旋轉(zhuǎn)機構(gòu)只有反射鏡,整體重量比較輕,電機軸承的負荷小,系統(tǒng)運行起來更穩(wěn)定,壽命更長,是符合車規(guī)量產(chǎn)的優(yōu)勢條件。劣勢:因為有【旋轉(zhuǎn)機構(gòu)】這樣的機械形式的存在,便不可避免地在長期運行之后,激光雷達的穩(wěn)定性、準確度會受到影響。其次,一維式的掃描線數(shù)少,掃描角度不能到360度。
機械式激光雷達,工作原理,發(fā)射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉(zhuǎn)。在豎直方向上排布多組激光線束,發(fā)射模塊以一定頻率發(fā)射激光線,通過不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)射頭實現(xiàn)動態(tài)掃描。優(yōu)劣勢分析,優(yōu)勢:機械式激光雷達作為較早裝車的產(chǎn)品,技術(shù)已經(jīng)比較成熟,因為其是由電機控制旋轉(zhuǎn),所以可以長時間內(nèi)保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』,機械式激光雷達可以對周圍環(huán)境進行精度夠高并且清晰穩(wěn)定的360度環(huán)境重構(gòu)。劣勢:雖然技術(shù)成熟,但因為其內(nèi)部的激光收發(fā)模組線束多,并且需要復(fù)雜的人工調(diào)整,制造周期長,所以成本并不低,并且可靠性差,導(dǎo)致可量產(chǎn)性不高。其次,機械式激光雷達體積過大,消費者接受度不高。然后,它的壽命大約在1000h~3000h,而汽車廠商的要求是至少13000h,這也決定了其很難走向C端市場。激光雷達的實時數(shù)據(jù)反饋為決策者提供了有力支持。
應(yīng)用層面,目前暫無車規(guī)級量產(chǎn)案例,OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月,Quanergy對其OPA固達態(tài)激光雷達S3系列完成駕駛實測演示。測試結(jié)果顯示,S3系列固態(tài)激光雷達可以提供超過10萬小時的平均無故障時間(MTBF),在全光照下實現(xiàn)100米的探測性能,大規(guī)模量產(chǎn)后的目標價格為500美元。由于結(jié)構(gòu)簡單,F(xiàn)lash閃光激光雷達是目前純固態(tài)激光雷達較主流的技術(shù)方案。但是由于短時間內(nèi)發(fā)射大面積的激光,因此在探測精度和探測距離上會受到較大的影響,主要用于較低速的無人駕駛車輛,例如無人外賣車、無人物流車等,對探測距離要求較低的自動駕駛解決方案中。氣象監(jiān)測時激光雷達探測大氣成分,輔助氣象預(yù)報工作。河北覓道Mid-360激光雷達
激光雷達的遠程測量能力使其適用于大型工程監(jiān)測。河北覓道Mid-360激光雷達
現(xiàn)代雷達的波長一般是到米級別,例如火控雷達的波長是1-5厘米,汽車雷達的波長是1-10毫米。當(dāng)波長進一步壓縮(頻率進一步提高),在紅外線、可見光、紫外線區(qū)域即可激發(fā)出激光,用激光做探測源的雷達,稱為激光雷達。1928年,德國的Landenburg(蘭登伯格)在研究氛氣色散現(xiàn)象實驗間接證實了受激輻射的存在,也直接給出了受激輻射的發(fā)生條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。1947年,Lamb(蘭姆)和Reherford(雷瑟福)在氧原子光譜中發(fā)現(xiàn)了明顯的受激輻射這是受激輻射頭一次被實驗驗證,蘭姆也因此在1955年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。1950年,法國物理學(xué)家Kastler(卡斯特勒)提出了光學(xué)泵浦的方法。他也因為提出了這種利用光學(xué)于段研究微波諧振的方法而獲諾貝爾獎。河北覓道Mid-360激光雷達