激光雷达的工作原理与雷达非常相近,以激光作为信号源,由激光器发射出的脉冲激光,打到地面的树木,道路,桥梁和建筑物上引起散射,一部分光波会反射到激光雷达的接收器上,根据激光测距原理计算,就得到从激光雷达到目标点的距离。
脉冲激光不断地扫描目标物,就可以得到目标物上全部目标点的数据,用此数据进行成像处理后,就可得到精确的三维立体图像。也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。
LiDAR系统一般包括;激光源或其它发射器,灵敏的光电探测器或其它接收器,同步和数据处理电子系统,运动控制设备或微机电系统(MEMS)扫描镜(二选一)。均是基于精确的激光扫描组件并可用于创建3D地图或收集近距离数据。
民用和商业应用中,保证用眼安全的激光器在高性能紧凑型LiDAR中越来越受欢迎。在用眼安全的波长范围内,当在地形测绘和避障中探测固体时,通常需要约红外激光器发射 µm的波长。
扩展资料
激光雷达按照机械结构可以分为两种,一种是机械激光雷达,一种是固态激光雷达。机械激光雷达外表上最大的特点就是有机械旋转机构,也就是自己会转,固态激光雷达其实还可以细分为 OPA,MEMS,Flash 三种线路,固态激光雷达结构上最大的特点就是没有了旋转部件,个头相对较小。
激光雷达几个重要的参数分别为测量距离、角视场、测量精度、测量速率。角视场一般有垂直角视场和水平角视场,角视场决定了“眼睛”的视野有多大。测量精度意味着“眼睛”能看得多清楚,这个精度“够用”就行,并不需要将地上的沙子、石子也看清。
角分辨率,角分辨率越小相对精度越高,举个例子,一个角分辨率为 度的 64 线激光雷达,扫描 50 米外 米的物体可以产生 5 条线的数据,一个角分辨率为 度的 40 线激光雷达,同样的物体可以获得 6 条线的数据。
机械式激光雷达将激光线束竖向排列形成一个面,通过械旋转部件转动这个面,扫描周围环境即可呈现出三维立体图形。我们常说的 16 线、32 线、64 线就是竖向排列线束的数量,数量越多,密度则越大,精度相对就越高,但计算机需要处理的信息量也随着增大。
因为机械式激光雷达是旋转的,所以水平视角有 360 度,能将周围一圈都看清楚,旋转速度也影响着扫描频率。机械激光雷达个头较大,又有机械旋转部件,所以并不能与我们常见汽车的造型完美融合,只能突兀地放在车顶,看起来并没有未来的感觉。
固态激光雷达因为没有旋转机构,所以水平视角非常有限,需要在不同方向布置多个固态激光雷达,优点是响应速度快,精度较高,而且个头相对较小,便于藏在车身内。
参考资料百度百科--激光雷达