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3D激光雷达原理与应用案例分析

2020-08-14

激光雷达是一种可以精确、快速获取地面或大气三维空间信息的主动探测技术,应用范围和发展前景十分广阔。以往的传感器只能获取目标的空间平面信息,需要通过同轨、异轨重叠成像等技术来获取三维高程信息,这些方法与LiDAR技术相比,不但测距精度低,数据处理也比较复杂。正因为如此,LiDAR技术与成像光谱、合成孔径雷达一起被列为对地观测系统计划中最核心的信息获取与处理技术。激光雷达是将激光技术、高速信息处理技术、计算机技术等高新技术相结合的产物。

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对目标进行探测、跟踪和识别。

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3D激光雷达扫描仪应用案例分析:

无人驾驶技术激光雷达扫描仪是当今汽车技术研究领域的前言方向,也是无人驾驶汽车得以实现的最主要手段。无人驾驶汽车也称为轮式移动机器人,通过车载传感系统感知道路环境,自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。 

无人驾驶技术利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。

在技术所包含的各类传感器中,激光雷达被认为是无人驾驶汽车中最强大的传感器之一,具有高精度、高分辨率的优势,通过激光扫描能精准创造出汽车周边环境的3D模型,以便探测周围的行人、车辆等。扫描仪使用红外传感器来探测物体距离——传感器快速发出激光脉冲,并测量光束返回其表面所需的时间。它能对目标进行运动方向、外形、速度、距离等的准确判断,且水平、垂直方向的可探测范围很大,能适应各种天气情况,很好的与车辆集成,能直接输出目标数据。综合各种优点从而最小化虚假信息,准确及时的对障碍物进行判断、分类、标识和预警。

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