當(dāng)前所面臨的挑戰(zhàn)在于如何區(qū)分來(lái)自周邊其他LiDAR設(shè)備的信號(hào),而各種信號(hào)調(diào)制和隔離方法也正在積極研發(fā)中。LiDAR系統(tǒng)的成本和維護(hù)——這類系統(tǒng)相比一些替代技術(shù)所使用的傳感器類型更加昂貴,當(dāng)然持續(xù)不斷的開發(fā)工作也在積極進(jìn)行,為滿足其大規(guī)模使用的需要而開發(fā)生產(chǎn)成本...
20世紀(jì)90年代后期,全球定位系統(tǒng)及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展使得激光掃描過(guò)程中的精確即時(shí)定位定姿成為可能。1990年德國(guó)Stuttgart大學(xué)Ackermann教授領(lǐng)銜研制的世界上頭一個(gè)激光斷面測(cè)量系統(tǒng),這一系統(tǒng)成功將激光掃描技術(shù)與即時(shí)定位定姿系統(tǒng)結(jié)合,形成機(jī)載激光...
半固態(tài)—MEMS式激光雷達(dá),MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System(微機(jī)電系統(tǒng)),是將原本激光雷達(dá)的機(jī)械結(jié)構(gòu)通過(guò)微電子技術(shù)集成到硅基芯片上。本質(zhì)上而言MEMS激光雷達(dá)并沒(méi)有做到完全取消機(jī)械結(jié)構(gòu),所以它是一種半固態(tài)激光雷達(dá)。工...
參數(shù)指標(biāo):(一)視場(chǎng)角,視場(chǎng)角決定了激光雷達(dá)能夠看到的視野范圍,分為水平視場(chǎng)角和垂直視場(chǎng)角,視場(chǎng)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(dá)為例,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平視場(chǎng)角為360°,垂直視場(chǎng)角為26.9°,固態(tài)激光雷達(dá)的水平視場(chǎng)角為6...
激光雷達(dá)在ADAS應(yīng)用:海內(nèi)外持續(xù)發(fā)展,2025年全球市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)6.2億美元。2020年10月,百度在北京全方面開放無(wú)人駕駛出租車服務(wù),在13個(gè)城市部署總數(shù)測(cè)試車輛,并且與一汽紅旗合作實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首條L4級(jí)自動(dòng)駕駛乘用車生產(chǎn)線建設(shè),具備批量生產(chǎn)能力。根據(jù)Fo...
調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá),以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來(lái)介紹其測(cè)距/測(cè)速原理。藍(lán)色為發(fā)射信號(hào)頻率,紅色為接收信號(hào)頻率,發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制,信號(hào)頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會(huì)影響光的頻率,當(dāng)反射光返回到檢測(cè)器,與發(fā)射時(shí)的頻率相比,就能測(cè)量?jī)煞N頻率之...
給定兩個(gè)來(lái)自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集,找到兩個(gè)點(diǎn)集空間的變換關(guān)系,使得兩個(gè)點(diǎn)集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中,這個(gè)過(guò)程便稱為配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的目標(biāo)是在全局坐標(biāo)框架中找到單獨(dú)獲取的視圖的相對(duì)位置和方向,使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對(duì)于從不同視圖(views)獲取的每一組點(diǎn)...
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(shuō)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(dá)收不到反射回來(lái)的激光,導(dǎo)致檢測(cè)不到障...
應(yīng)用層面,目前暫無(wú)車規(guī)級(jí)量產(chǎn)案例,OPA方案的表示企業(yè)為Quanergy。2021年8月,Quanergy對(duì)其OPA固達(dá)態(tài)激光雷達(dá)S3系列完成駕駛實(shí)測(cè)演示。測(cè)試結(jié)果顯示,S3系列固態(tài)激光雷達(dá)可以提供超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)的平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF),在全光照下實(shí)現(xiàn)10...
激光的誕生,光子入射到物質(zhì)中,以刺激電子從較高能級(jí)過(guò)渡到較低能級(jí),并發(fā)射光子。當(dāng)原子處于某種激發(fā)態(tài)時(shí),有能量合適的光子從該原子附近通過(guò),該原子就會(huì)釋放出一個(gè)具有同樣電勢(shì)能的光子,從而躍遷到低能級(jí)狀態(tài)。入射光子和發(fā)射光子具有相同的波長(zhǎng)和相位,該波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于兩個(gè)能級(jí)...
NDT 算法的基本思想是先根據(jù)參考數(shù)據(jù)(reference scan)來(lái)構(gòu)建多維變量的正態(tài)分布,如果變換參數(shù)能使得兩幅激光數(shù)據(jù)匹配的很好,那么變換點(diǎn)在參考系中的概率密度將會(huì)很大。然后利用優(yōu)化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數(shù),此時(shí)兩幅激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)將匹配的...
國(guó)外廠商在激光器和探測(cè)器行業(yè)耕耘較久,產(chǎn)品的成熟度和可靠性上有更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì),客戶群體也更為普遍。國(guó)內(nèi)廠商近些年發(fā)展迅速,產(chǎn)品性能已經(jīng)基本接近國(guó)外供應(yīng)鏈水平,并已經(jīng)有通過(guò)車規(guī)認(rèn)證(AEC-Q102)的國(guó)產(chǎn)激光器和探測(cè)器出現(xiàn),元器件的車規(guī)化是車規(guī)級(jí)激光雷達(dá)...
優(yōu)劣勢(shì)分析,優(yōu)勢(shì):OPA激光雷達(dá)發(fā)射機(jī)采用純固態(tài)器件,沒(méi)有任何需要活動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),因此在耐久度上表現(xiàn)更出眾;雖然省去機(jī)械掃描結(jié)構(gòu),但卻能做到類似機(jī)械式的全景掃描,同時(shí)在體積上可以做得更小,量產(chǎn)后的成本有望較大程度上降低。劣勢(shì):OPA激光雷達(dá)對(duì)激光調(diào)試、信號(hào)處理...
調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá),以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來(lái)介紹其測(cè)距/測(cè)速原理。藍(lán)色為發(fā)射信號(hào)頻率,紅色為接收信號(hào)頻率,發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)制,信號(hào)頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射,反射會(huì)影響光的頻率,當(dāng)反射光返回到檢測(cè)器,與發(fā)射時(shí)的頻率相比,就能測(cè)量?jī)煞N頻率之...
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)...
激光光源,由于激光器發(fā)射的光線需要投射至整個(gè)FOV平面區(qū)域內(nèi),除了面光源可以直接發(fā)射整面光線外,點(diǎn)光源則需要做二維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域,線光源需要做一維掃描覆蓋整個(gè)FOV區(qū)域。其中點(diǎn)光源根據(jù)光源發(fā)射的形式又可以分為EEL(Edge-Emitting Lase...
MEMS:MEMS激光雷達(dá)通過(guò)“振動(dòng)”調(diào)整激光反射角度,實(shí)現(xiàn)掃描,激光發(fā)射器固定不動(dòng),但很考驗(yàn)接收器的能力,而且壽命同樣是行業(yè)內(nèi)的重大挑戰(zhàn)。支撐振鏡的懸臂梁角度有限,覆蓋面很小,所以需要多個(gè)雷達(dá)進(jìn)行共同拼接才能實(shí)現(xiàn)大視角覆蓋,這就會(huì)在每個(gè)激光雷達(dá)掃描的邊緣出現(xiàn)...
NDT 算法的基本思想是先根據(jù)參考數(shù)據(jù)(reference scan)來(lái)構(gòu)建多維變量的正態(tài)分布,如果變換參數(shù)能使得兩幅激光數(shù)據(jù)匹配的很好,那么變換點(diǎn)在參考系中的概率密度將會(huì)很大。然后利用優(yōu)化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數(shù),此時(shí)兩幅激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)將匹配的...
線數(shù),線數(shù)越高,表示單位時(shí)間內(nèi)采樣的點(diǎn)就越多,分辨率也就越高,目前無(wú)人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達(dá)。分辨率,分辨率和激光光束之間的夾角有關(guān),夾角越小,分辨率越高。固態(tài)激光雷達(dá)的垂直分辨率和水平分辨率大概相當(dāng),約為0.1°,旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)的水平角分辨率...
反射強(qiáng)度,LiDAR 返回的每個(gè)數(shù)據(jù)中,除了根據(jù)速度和時(shí)間計(jì)算出的反射強(qiáng)度其實(shí)是指激光點(diǎn)回波功率和發(fā)射功率的比值。而激光的反射強(qiáng)度根據(jù)現(xiàn)有的光學(xué)模型,可以較好的刻畫為以下模型。我們可以看到,激光點(diǎn)的反射率和距離的平方成反比,和物體的入射角成反比。入射角是入射光...
激光雷達(dá)能夠準(zhǔn)確輸出障礙物的大小和距離,通過(guò)算法對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理可以輸出障礙物的3D框,如:3D行人檢測(cè)、3D車輛檢測(cè)等;亦可進(jìn)行車道線檢測(cè)、場(chǎng)景分割等任務(wù)。除了障礙物感知,激光雷達(dá)還可以用來(lái)制作高精度地圖。地圖采集過(guò)程中,激光雷達(dá)每隔一小段時(shí)間輸出一幀點(diǎn)云數(shù)...
目前激光雷達(dá)廠商主要使用波長(zhǎng)為 905nm 和 1550nm 的激光發(fā)射器,波長(zhǎng)為 1550nm 的光線不容易在人眼液體中傳輸,這意味著采用波長(zhǎng)為 1550nm 激光的激光雷達(dá)的功率可以相當(dāng)高,而不會(huì)造成視網(wǎng)膜損傷。更高的功率,意味著更遠(yuǎn)的探測(cè)距離,更長(zhǎng)的波長(zhǎng)...
測(cè)距準(zhǔn)度:激光雷達(dá)探測(cè)得到距離數(shù)據(jù)與真值之間的差距,準(zhǔn)度越高表示測(cè)量結(jié)果與真實(shí)數(shù)據(jù)符合程度越高。點(diǎn)頻:激光雷達(dá)每秒完成探測(cè)并獲取的探測(cè)點(diǎn)的數(shù)目??垢蓴_:激光雷達(dá)對(duì)工作同一環(huán)境下、采用相同激光波段的其他激光雷達(dá)的干擾信號(hào)的抵抗能力,抗干擾能力越強(qiáng)說(shuō)明在多臺(tái)激光雷...
目前,由于MEMS上游供應(yīng)鏈已經(jīng)相對(duì)成熟,比如Luminar的MEMS半固態(tài)激光雷達(dá)已將制造成本降低到了500-1000美元,使規(guī)模量產(chǎn)成為了可能。國(guó)內(nèi)方面,速騰聚創(chuàng)和廣汽埃安、威馬、極氪等11家車企建立了合作,同時(shí)其產(chǎn)品「RS-LiDAR-M1」已于2020...
NDT 算法的基本思想是先根據(jù)參考數(shù)據(jù)(reference scan)來(lái)構(gòu)建多維變量的正態(tài)分布,如果變換參數(shù)能使得兩幅激光數(shù)據(jù)匹配的很好,那么變換點(diǎn)在參考系中的概率密度將會(huì)很大。然后利用優(yōu)化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數(shù),此時(shí)兩幅激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)將匹配的...
自動(dòng)駕駛汽車中的汽車傳感器使用攝像頭數(shù)據(jù)、雷達(dá)和LiDAR來(lái)檢測(cè)周圍的物體,自動(dòng)駕駛汽車使用LiDAR傳感器探測(cè)周圍建筑和車輛,開發(fā)LiDAR 系統(tǒng)所需要的軟件工具,軟件在LiDAR系統(tǒng)的創(chuàng)建和運(yùn)行中的各個(gè)環(huán)節(jié)都非常關(guān)鍵。系統(tǒng)工程師需要輻射模型來(lái)預(yù)測(cè)回波信號(hào)的...
輔助駕駛,在目前的L2/L3級(jí)高級(jí)輔助駕駛中,激光雷達(dá)可覆蓋前向視場(chǎng)(水平視場(chǎng)角覆蓋60°到120°)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟車或者高速自適應(yīng)巡航等功能。通過(guò)發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)的對(duì)比,構(gòu)建出點(diǎn)云圖,從而實(shí)現(xiàn)諸如目標(biāo)距離、方位、速度、姿態(tài)、形狀等信息的探測(cè)和識(shí)別。除了傳統(tǒng)的...
行業(yè)上游供應(yīng)商,激光雷達(dá)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游(光學(xué)和電子元器件)、中游(集成激光雷達(dá))、下游(不同應(yīng)用場(chǎng)景)。其中上游為激光發(fā)射、激光接收、掃描系統(tǒng)和信息處理四大部分,包含大量的光學(xué)和電子元器件。中游為集成的激光雷達(dá)產(chǎn)品,下游包括測(cè)繪、無(wú)人駕駛汽車、高精度地圖、...
脈沖同步(PPS),脈沖同步通過(guò)同步信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。GPS同步(PPS+UTC),通過(guò)同步信號(hào)線和 UTC 時(shí)間(GPS 時(shí)間)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串?dāng)?shù)據(jù)包,需要過(guò)一次驅(qū)動(dòng)才能將其解析成點(diǎn)云通用的格式,如 ROSMSG 或者 p...
激光雷達(dá)的分類,激光雷達(dá)行業(yè)具有較高的技術(shù)水準(zhǔn)與技術(shù)壁壘,并同時(shí)具有技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)與產(chǎn)品迭代速度快的特征。其技術(shù)發(fā)展方向與半導(dǎo)體行業(yè)契合度高,激光雷達(dá)系統(tǒng)中主要的激光器、探測(cè)器、控制及處理單元均能從半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展中受益,收發(fā)單元陣列化以及主要模塊芯片化是未來(lái)...