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20世紀90年代后期，全球定位系統及慣性導航系統的發展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統，這一系統成功將激光掃描技術與即時定位定姿系統結合，形成機載激光...

LiDAR 數據通常在空中收集，如NOAA在加州大蘇爾Bixby大橋上空的調查飛機（右圖）。這里的LiDAR數據顯示了Bixby大橋的俯視圖（左上）和側視圖（左下）。NOAA的科學家使用基于LiDAR的裝置檢查自然和人造環境。LiDAR數據支持洪水和風暴潮建模...

激光的誕生，光子入射到物質中，以刺激電子從較高能級過渡到較低能級，并發射光子。當原子處于某種激發態時，有能量合適的光子從該原子附近通過，該原子就會釋放出一個具有同樣電勢能的光子，從而躍遷到低能級狀態。入射光子和發射光子具有相同的波長和相位，該波長對應于兩個能級...

緊接著，一個激光雷達如果能在同一個空間內，按照設定好的角度發射多條激光，就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息，經過數據處理后，這些信息配合x，y，z坐標，就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信...

當三維點較為稠密的時候，可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子，主要通過選擇幾何屬性（如法線和曲率）比較有區分度的點，在計算其局部鄰域的幾何屬性的統計得到關鍵點的描述子，而當處理目前市面上的激光雷達得到的單幀點云數據時，由于點云較為稀疏，主要依靠每個激光器在...

國內市場，中國是激光雷達未來的較大市場之一。根據麥肯錫的預測，中國將是全球較大的自動駕駛市場，也是高級輔助駕駛領域全球較大的新車銷售市場。由于人口老齡化和產業升級的影響，需要在減少人力支出的情況下增加生產效率，通過無人駕駛、高級輔助駕駛、服務型機器人通過機器自...

分類，激光雷達按結構不同大致可以分為：機械旋轉激光雷達、混合半固態激光雷達和全固態激光雷達（Flash快閃和OPA相控陣，統稱為非掃描式）。（一）機械旋轉激光雷達，機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉實現橫向360度的覆蓋面，通過內部鏡片實現垂直...

激光雷達的工作原理：對人畜無害的紅外光束Light Pluses發射、反射和接收來探測物體。能探測的對象：白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同，車道線和路面也是可以區分開來的。哪些物體無法探測：光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作...

發射端與預定目標之間的大氣雜質會產生虛假回波——這些大氣雜質產生的虛假回波可能會非常強烈，以至于無法可靠的檢測到來自預定目標物的回波信號。可用光功率限制——更高功率的光束可以提供更高的精度，但也更加昂貴。掃描速度——激光光源的工作頻率可能對人眼造成危害并引發安...

分類，激光雷達按結構不同大致可以分為：機械旋轉激光雷達、混合半固態激光雷達和全固態激光雷達（Flash快閃和OPA相控陣，統稱為非掃描式）。（一）機械旋轉激光雷達，機械式激光雷達體積大、成本較高、裝配難。它通過旋轉實現橫向360度的覆蓋面，通過內部鏡片實現垂直...

回波模式，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...

MEMS：MEMS激光雷達通過“振動”調整激光反射角度，實現掃描，激光發射器固定不動，但很考驗接收器的能力，而且壽命同樣是行業內的重大挑戰。支撐振鏡的懸臂梁角度有限，覆蓋面很小，所以需要多個雷達進行共同拼接才能實現大視角覆蓋，這就會在每個激光雷達掃描的邊緣出現...

全固態激光雷達。顧名思義此激光雷達沒有任何機械擺動結構，自然也沒有旋轉。將機械化的激光雷達芯片化，體型更小、性能更好、壽命更可靠，但逃脫不了摩爾定律的軌道，目前有兩種方式。1. 光學相控陣式（OPA）固態激光雷達，OPA固態激光雷達完全沒有擺動固件，利用多個光...

20世紀90年代后期，全球定位系統及慣性導航系統的發展使得激光掃描過程中的精確即時定位定姿成為可能。1990年德國Stuttgart大學Ackermann教授領銜研制的世界上頭一個激光斷面測量系統，這一系統成功將激光掃描技術與即時定位定姿系統結合，形成機載激光...

在實際應用中，很多時候并不知道點云之間的鄰接關系。針對此，研究人員開發了較小張樹算法和連接圖算法以實現鄰接關系的計算。總體而言，三維模型重建算法的發展趨勢是自動化程度越來越高，所需人工干預越來越少，且應用面越來越廣。然而，現有算法依然存在運算復雜度較高、只能針...

從自動駕駛技術發展來看，L0-L2階段，傳感器與控制系統的革新是主要變化；L3-L4階段，感知與決策能力的增強是主要變化。L2、L3及L4級別的智能駕駛所需激光雷達臺數分別為0臺、1臺和5臺，激光雷達稱為推動智能駕駛發展的重要因素。就國內市場而言，中國擁有世界...

NDT 算法的基本思想是先根據參考數據（reference scan）來構建多維變量的正態分布，如果變換參數能使得兩幅激光數據匹配的很好，那么變換點在參考系中的概率密度將會很大。然后利用優化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數，此時兩幅激光點云數據將匹配的...

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°=...

早在上個世紀60年代，當人類制造出激光器后，科學家們根據激光的特性，較早提出的應用就是測距。在1967年7月，美國人進行了頭一次載人登月飛行，就在月球上安裝了一個發射裝置用于測算地球和月球的距離。隨后，正值冷戰時期的人們，將激光應用在了制彈上。飛機發射激光照射...

調頻連續波FMCW激光雷達，以三角波調頻連續波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發射信號頻率，紅色為接收信號頻率，發射的激光束被反復調制，信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射，反射會影響光的頻率，當反射光返回到檢測器，與發射時的頻率相比，就能測量兩種頻率之...

探測距離，激光雷達標稱的較遠探測距離一般為150-200m，實際上距離過遠的時候，采樣的點數會明顯變少，測量距離和激光雷達的分辨率有著很大的關系。以激光雷達的垂直分辨率為0.4°較遠探測距離為200m舉例，在經過200m后激光光束2個點之間的距離為，也就是說只...

當前所面臨的挑戰在于如何區分來自周邊其他LiDAR設備的信號，而各種信號調制和隔離方法也正在積極研發中。LiDAR系統的成本和維護——這類系統相比一些替代技術所使用的傳感器類型更加昂貴，當然持續不斷的開發工作也在積極進行，為滿足其大規模使用的需要而開發生產成本...

目前，LiDAR已普遍應用于各個領域。在大氣科學中，LiDAR被用于空氣質量監測和污染物檢測；在天文學領域，LiDAR技術可用于觀察行星表面地貌特征以及太陽系內其他天體的形態結構；在工程建設方面，利用LiDAR技術可以快速獲取地形數據、制作數字高程模型（DEM...

激光雷達的應用：1、林業調繪，森林中的樹木結構和高度的可視化是LiDAR應用真正成功的領域。但激光雷達真的能“穿透”樹木嗎？想象一下，你站在森林中間，抬頭看。你能看到陽光嗎？如果您可以看到光線透過，那么LiDAR也可以。當你知道樹的高度和地面的高度時，你就會得...

機械式激光雷達，工作原理，發射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉。在豎直方向上排布多組激光線束，發射模塊以一定頻率發射激光線，通過不斷旋轉發射頭實現動態掃描。優劣勢分析，優勢：機械式激光雷達作為較早裝車的產品，技術已經比較成熟，因為其是由電機控制旋轉，所以可...

泛光面陣式（FLASH），泛光面陣式是目前全固態激光雷達中較主流的技術，其原理也就是快閃，它不像 MEMS 或 OPA 的方案會去進行掃描，而是短時間直接發射出一大片覆蓋探測區域的激光，再以高度靈敏的接收器，來完成對環境周圍圖像的繪制。我們以目前較為成熟的車載...

半固態-棱鏡式激光雷達，無人機廠商大疆孵化覽沃科技（Livox）入局激光雷達，便是采用的棱鏡式掃描方案，大疆利用其在無人機領域積累的電機精確調控技術及自動化產線，有信心克服棱鏡軸承或襯套壽命的難題，也為其激光雷達技術構筑護城河。工作原理，棱鏡式激光雷達也稱為雙...

如今，LiDAR經常用于創建所處空間的三維模型。自主導航是使用LiDAR系統生成的點云數據的應用之一。微型LiDAR系統甚至能夠嵌入在手機大小的設備中。LiDAR 在現實世界中如何發揮作用，自主導航中的態勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應用。任何移動車輛的...

激光的誕生，光子入射到物質中，以刺激電子從較高能級過渡到較低能級，并發射光子。當原子處于某種激發態時，有能量合適的光子從該原子附近通過，該原子就會釋放出一個具有同樣電勢能的光子，從而躍遷到低能級狀態。入射光子和發射光子具有相同的波長和相位，該波長對應于兩個能級...

不同車載傳感器的比較，目前，激光雷達、毫米波雷達和攝像頭是公認的自動駕駛的三大關鍵傳感器技術。從技術上看，激光雷達與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學會、國汽智聯汽車研究院編寫的《中國智能網聯汽車產業發展報告（2019）》稱，當前在人工智能...