參數指標:(一)視場角,視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍,分為水平視場角和垂直視場角,視場角越大,表示視野范圍越大,反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達為例,旋轉式激光雷達的水平視場角為360°,垂直視場角為26.9°,固態激光雷達的水平視場角為60°,垂直視場角為20°。(二)線數,線數越高,表示單位時間內采樣的點就越多,分辨率也就越高,目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。(三)分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關,夾角越小,分辨率越高。固態激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當,約為0.1°,旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°,垂直角分辨率約為0.4°。激光雷達的耐用性保證了其在惡劣環境下的長期穩定運行。四川遠距離激光雷達
新思科技提供的多個光學和光子學工具,可用于支持LiDAR的系統級和元件級設計:CODE V 光學設計軟件,用于在LiDAR系統中設計光學接收系統。光學設計應用:在 LiDAR系統中優化接收器上的圈入能量。使用CODE V優化LiDAR中的接收光學系統,LightTools 照明設計軟件能模擬雨滴、霧霾等大氣環境對光信號探測造成的影響,并能獲取返回光程數據以解決飛行時間計算問題。用于 LiDAR 和激光光源的功能。使用LightTools模擬LiDAR光學系統,Photonic Solutions光子方案模擬工具,能夠對LiDAR系統中的多個組件進行優化設計。地面激光雷達渠道激光雷達的分辨率高,能夠捕捉到細微的目標特征。
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(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。旋轉掃描鏡激光雷達,作為頭一款量產的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掃描鏡激光雷達。與機械旋轉激光雷達不同的是,其激光發射模塊和接收模塊是不動的,只有掃描鏡在做機械旋轉。激光單元發出激光至旋轉掃描鏡(Mirror),被偏轉向前發射(掃描角度145°),被物體反射的光經光學系統被左下方的探測器接收。優點:可車規,壽命長,可靠度高。缺點:掃描線數少,掃描角度不能到360度。
激光雷達結構,激光雷達的關鍵部件按照信號處理的信號鏈包括控制硬件DSP(數字信號處理器)、激光驅動、激光發射發光二極管、發射光學鏡頭、接收光學鏡頭、APD(雪崩光學二極管)、TIA(可變跨導放大器)和探測器,如下圖所示。其中除了發射和接收光學鏡頭外,都是電子部件。隨著半導體技術的快速演進,性能逐步提升的同時成本迅速降低。但是光學組件和旋轉機械則占具了激光雷達的大部分成本。激光雷達的種類,把激光雷達按照掃描方式來分類,目前有機械式激光雷達、半固態激光雷達和固態激光雷達三大類。其中機械式激光雷達較為常用,固態激光雷達為未來業界大力發展方向,半固態激光雷達是機械式和純固態式的折中方案,屬于目前階段量產裝車的主力軍。激光雷達通過多角度掃描,獲取目標的完整信息。
第三組基于回波能量強度判斷采樣點是否為噪點。通常情況下,激光光束受到類似灰塵、雨霧、雪等干擾產生的噪點的回波能量很小。目前按照回波能量強度大小將噪點置信度分為二檔:01 表示回波能量很弱:這類采樣點有較高概率為噪點,例如灰塵點;10 表示回波能量中等,該類采樣點有中等概率為噪點,例如雨霧噪點。噪點置信度越低,說明該點是噪點的可能性越低。第四組基于采樣點的空間位置判斷是否為噪點。例如:激光探測測距只在測量前后兩個距離十分相近的物體時,兩個物體之間可能會產生拉絲狀的噪點。目前按照不同的噪點置信度分為三檔,噪點置信度越低,說明該點是噪點的可能性越低。激光雷達的維護簡單,降低了使用成本。湖北激光雷達渠道
激光雷達在考古發掘中用于繪制遺址的三維模型。四川遠距離激光雷達
點頻,即周期采集點數,因為激光雷達在旋轉掃描,因此水平方向上掃描的點數和激光雷達的掃描頻率有一定的關系,掃描越快則點數會相對較少,掃描慢則點數相對較多。一般這個參數也被稱為水平分辨率,比如激光雷達的水平分辨率為 0.2°,那么掃描的點數為 360°/0.2°=1800,也就是說水平方向會掃描 1800 次。那么激光雷達旋轉一周,即一個掃描周期內掃描的點數為 1800*64=115200。比如禾賽 64 線激光雷達,掃描頻率為 10Hz 的時候水平角分辨率為 0.2°,在掃描頻率為 20Hz 的時候角分辨率為 0.4°(掃描快了,分辨率變低了)。輸出的點數和計算的也相符合 1152000 pts/s。四川遠距離激光雷達