什么是LiDAR?
LiDAR是LightDetectionAndRanging(激光探測(cè)與測(cè)距)的縮寫(xiě),是使用近紅外光、可見(jiàn)光或紫外光照射對(duì)象物,并通過(guò)光學(xué)傳感器捕獲其反射光來(lái)測(cè)量距離的遙感(使用傳感器從遠(yuǎn)處進(jìn)行感應(yīng))方法。
也被稱為“LaserImagingDetectionAndRanging(激光成像檢測(cè)與測(cè)距)”,通常以脈沖狀近紅外激光照射對(duì)象物,計(jì)量光線到達(dá)對(duì)象物并反射回來(lái)的時(shí)間差。
【LiDAR示意圖】
LiDAR的特點(diǎn)在于它不僅可以準(zhǔn)確地檢測(cè)到達(dá)對(duì)象物的距離,還可以準(zhǔn)確地檢測(cè)位置和形狀。
LiDAR應(yīng)用示例
談到使用LiDAR技術(shù)的應(yīng)用,首先想到的是汽車的高級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。據(jù)稱該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛(五級(jí))所必不可少的技術(shù)。
【LiDAR應(yīng)用示例】
此外,該技術(shù)還被用于高精度檢測(cè)人和物體,例如消費(fèi)電子領(lǐng)域的掃地機(jī)器人和高爾夫測(cè)距儀,以及工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的自動(dòng)搬運(yùn)車(AGV)和服務(wù)機(jī)器人等。
高級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)
在ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng):例如自動(dòng)剎車和車道保持輔助系統(tǒng))中,攝像頭和毫米波雷達(dá)融合的方式是主流選擇。然而,一般認(rèn)為要想實(shí)現(xiàn)汽車的自動(dòng)駕駛,則需要加上LiDAR技術(shù),采用這三種技術(shù)相融合的方式。
可以說(shuō),要想實(shí)現(xiàn)高級(jí)自動(dòng)駕駛系統(tǒng),需要取長(zhǎng)補(bǔ)短地充分利用這三種技術(shù),并且三者缺一不可。
方式 | 攝像頭 | 毫米波雷達(dá) | LiDAR(激光探測(cè)與測(cè)距) |
通過(guò)攝像頭拍攝到的圖像和視頻來(lái)識(shí)別物體 | 使用無(wú)線電波,通過(guò)計(jì)量電波到達(dá)對(duì)象物并反射回來(lái)的時(shí)間差來(lái)測(cè)量距離和方向。 | 照射脈沖狀激光束,通過(guò)計(jì)量光線到達(dá)對(duì)象物并反射回來(lái)的時(shí)間差來(lái)三維測(cè)量距離、位置和形狀。 | |
優(yōu)點(diǎn) | ?可以通過(guò)對(duì)拍攝到的圖像和視頻進(jìn)行圖像處理來(lái)識(shí)別對(duì)象物。 |
?即使在夜間或惡劣天氣的情況下,也可以測(cè)量障礙物等的方向和距離 ?比LiDAR便宜 |
?高精度檢測(cè)距離、位置和形狀 ?通過(guò)向各個(gè)方向照射(漫射)激光,可以捕獲更大范圍的狀況。 |
缺點(diǎn) |
?難以準(zhǔn)確檢測(cè)形狀和位置 ?不適合惡劣天氣、夜間(暗處)和逆光的情況 |
?難以發(fā)現(xiàn)小物體 ?難以檢測(cè)到諸如紙板等低反射率的物體 |
?惡劣天氣條件下的檢測(cè)能力會(huì)下降 ?與毫米波雷達(dá)相比價(jià)格昂貴 |
LiDAR用激光二極管
要提高LiDAR的性能,如實(shí)現(xiàn)“更長(zhǎng)距離”和“更高空間分辨率”的感測(cè),要求作為感測(cè)光源的激光二極管具有更高輸出功率、更高效率以及更小的光束光斑。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:LiDAR(激光探測(cè)與測(cè)距)
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