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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(表面狀況），如果反射率太低，那么激光雷達收不到反射回來的激光，導致檢測不到障礙物。激光雷達一般要求物體表面的反射率在10%以上，用激光雷達采集高精度地圖的時候，如果車道線的反射率太低，生成的高精度地圖的車道線會不太清晰。旋轉掃描鏡激光雷達，作為頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車——奧迪A8上搭載的激光雷達就是旋轉掃描鏡激光雷達。與機械旋轉激光雷達不同的是，其激光發射模塊和接收模塊是不動的，只有掃描鏡在做機械旋轉...

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。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間（Time of Flight，縮寫為TOF）測量方法。分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息，輸出點云，從而呈現出目標物精確的三維結構信息。激光雷達通過發射激光束，精確測量目標距離，是自動駕駛的關鍵傳感器。陜西國產激光雷達根據發生器的不同可以產生紫外線（10-400nm）到可見光（3...

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間的差值，與距離成比例，從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據前方移動物體的速度而改變，結合多普勒效應，即可計算出目標的速度。優點：每個像素都有多普勒信息，含速度信息；解決Lidar間串擾問題；不受環境光影響，探測靈敏度高；缺點：不能探測切向運動目標。Mid - 360 以 360°x59° 超廣 FOV，增強移動機器人復雜...

現代雷達的波長一般是到米級別，例如火控雷達的波長是1-5厘米，汽車雷達的波長是1-10毫米。當波長進一步壓縮（頻率進一步提高），在紅外線、可見光、紫外線區域即可激發出激光，用激光做探測源的雷達，稱為激光雷達。1928年，德國的Landenburg(蘭登伯格)在研究氛氣色散現象實驗間接證實了受激輻射的存在，也直接給出了受激輻射的發生條件是粒子數反轉。1947年，Lamb(蘭姆)和Reherford(雷瑟福)在氧原子光譜中發現了明顯的受激輻射這是受激輻射頭一次被實驗驗證，蘭姆也因此在1955年獲得了諾貝爾物理學獎。1950年，法國物理學家Kastler(卡斯特勒)提出了光學泵浦的方法。他也因為提出...

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、只能針對單個物體、且對背景干擾敏感等問題。研究具有較低運算復雜度且不依賴于先驗知識的全自動三維模型重建算法，是目前的主要難點。然而，如何在包含遮擋、背景干擾、噪聲、逸出點以及數據分辨率變化等的復雜場景中實現對感興趣目標的檢測識別與分割，仍然是一個富有挑戰性的問題。Mid - 360 作為新選擇，讓移動機器人在更多場景精確感知環境。江蘇三維激光雷...

為了克服探測距離的限制，FLASH激光雷達的表示廠商Ibeo、LedderTech開始在激光收發模塊進行創新。車規級激光雷達鼻祖Ibeo，則一步到位推出了單光子激光雷達，Ibeo稱其為Focal Plane Array焦平面，實際也可歸為FlASH激光雷達。2019年8月27日，長城汽車與德國激光雷達廠商Ibeo正式簽署了激光雷達技術戰略合作協議，三方合作的產品基礎就是ibeonEXT Generic 4D Solid State LiDAR。從長遠來看，FLASH激光雷達芯片化程度高，規模化量產后大概率能拉低成本，隨著技術的發展，FLASH激光雷達有望成為主流的技術方案。海洋探測中激光雷達測...

工作原理，相控陣雷達發射的是電磁波，OPA（Optical Phase Array的簡稱,即光學相控陣）激光雷達發射的是光，而光和電磁波一樣也表現出波的特性，所以原理上是一樣的。波與波之間會產生干涉現象，通過控制相控陣雷達平面陣列各個陣元的電流相位，利用相位差可以讓不同的位置的波源會產生干涉（類似的是兩圈水波相互疊加后，有的方向會相互抵消，有的會相互增強），從而指向特定的方向，往復控制便得以實現掃描效果。利用光的相干性質，通過人為控制相位差實現不同方向的光發射效果；我們知道光和電磁波一樣也表現出波的特性，因此同樣可以利用相位差控制干涉讓激光“轉向”特定的角度，往復控制實現掃描效果。工業生產里激...

MEMS激光雷達模組，光學相控陣式(OPA)，相控陣發射器由若干發射接收單元組成陣列，通過改變加載在不同單元的電壓，進而改變不同單元發射光波特性，實現對每個單元光波的單獨控制，通過調節從每個相控單元輻射出的光波之間的相位關系，在設定方向上產生互相加強的干涉從而實現強度高光束，而其他方向上從各個單元射出的光波彼此相消。組成相控陣的各相控單元在程序的控制下可使一束或多束強度高光束按設計指向實現空域掃描。但光學相控陣的制造工藝難度較大，這是由于要求陣列單元尺寸必需不大于半個波長，普通目前激光雷達的任務波長均在1微米左右，這就意味著陣列單元的尺寸必需不大于500納米。而且陣列數越多，陣列單元的尺寸越小...

脈沖同步（PPS），脈沖同步通過同步信號線實現數據同步。GPS同步（PPS+UTC），通過同步信號線和 UTC 時間（GPS 時間）實現數據同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串數據包，需要過一次驅動才能將其解析成點云通用的格式，如 ROSMSG 或者 pcl 點云格式，以目前較普遍的旋轉式激光雷達的數據為例，其數據為 10hz，即 LiDAR 在 0.1s 時間內轉一圈，并將硬件得到的數據按照不同角度切成不同的 packet，以下便是一個 packet 數據包定義示意圖。每一個 packet 包含了當前扇區所有點的數據，包含每個點的時間戳，每個點的 xyz 數據，每個點的發射強度，每個點...

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 MEMS 式激光雷達為例，講解其關鍵的硬件參數。這主要是因為激光發射器和接收器不能做在一起導致的，此方案本身便存在小量的誤差。現在很多方案，都是向著共軸努力。激光雷達的測距精度，隨著距離的變化而變化。農業植保依靠激光雷達輔助無人機，完成精確變量噴灑作業。上海汽車激光雷達廠商激光雷達結構，激光雷達的關鍵部件按照信號處理的信號鏈包括控制硬件...

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動化工作來減少人力支出。在2022年中國激光雷達市場規模約為26.4億元。根據預測，2023年中國激光雷達市場規模將達75.9億元，2024年將達到139.6億元。2022年全球靠前的激光雷達公司中，2家車載激光雷達公司都來自中國，分別是禾賽科技和速騰聚創。在政策端，國家近年來不斷推出新的政策以支持激光雷達企業的成長與發展。覽沃 Mid ...

我們可以根據 LiDAR 能描繪出稀疏的三維世界的特點，而掃描得到的障礙物點云通常又比背景更密集，通過分類聚類的方法可以利用其進行感知障礙物。而隨著深度學習帶來的檢測和分割技術上的突破，LiDAR 已經能做到高效的檢測行人和車輛，輸出檢測框，即 3D bounding box，或者對點云中的每一個點輸出 label，更有甚者在嘗試使用 LiDAR 檢測地面上的車道線。在三維目標識別的對象方面，較初研究主要針對立方體、柱體、錐體以及二次曲面等簡單形體構成的三維目標。航空測繪依靠激光雷達獲取數據，服務城市規劃建設。廣東單線激光雷達規格半固態—MEMS式激光雷達，MEMS全稱Micro-Electr...

當我們用當前幀和整個點云地圖進行匹配的時候，我們便能得到傳感器在整個地圖中的位姿，從而實現在地圖中的定位。傳感器車規化，固態激光雷達取消了機械結構，能夠擊中目前機械旋轉式的成本和可靠性的痛點，是激光雷達的發展方向。除了這兩大迫切解決的痛點外，目前量產的激光雷達探測距離不足，只能滿足低速場景（如廠區內、校園內等）的應用。日常駕駛、高速駕駛的場景仍在測試過程中。當前機械式激光雷達的價格十分昂貴，Velodyne 在售的 64/32/16 線產品的官方定價分別為 8 萬/4 萬/8 千美元。一方面，機械式激光雷達由發射光源、轉鏡、接收器、微控馬達等精密零部件構成，制造難度大、物料成本較高；另一方面，...

激光雷達對策：在實際使用中，對環境中的透明介質，特別是表面接近鏡面的透明介質，需要做特殊處理，避免產生不穩定或錯誤的測量結果。具體的處理方式可以是對介質表面做漫反射半透明處理，降低透明度和反射能力，或者在處理測量數據時對這些位置做屏蔽。當雷達對鏡面目標進行測量時，需要注意！！只當目標表面與入射激光垂直時才能有效測量，如果激光入射角不垂直，其漫反射率很低，導致無法有效測量，實際測量到的結果是鏡面反射光路上的鏡像目標距離，雷達投射在鏡面目標產生了全反射，全反射光投射在目標，雷達實際測試出距離是虛線邊框目標距離。激光雷達在物流領域提高了貨物分揀和配送的效率。湖南激光雷達廠家直銷激光雷達的工作原理：對...

從應用看，具備車規級量產實力的Tier1供貨商有法雷奧（Scala）、鐳神智能（CH32），Innovusion（Falcon）。2017年，奧迪A8為全球頭一款量產的L3級別自動駕駛的乘用車，其搭載的激光雷達便是法雷奧和Ibeo聯合研發的4線旋轉掃描鏡激光雷達。2020年，鐳神智能自主研發的CH32面世，成為全球第二款獲得車規級認證的轉鏡式激光雷達，目前已經規模化交付東風悅享量產前裝車型生產。2022年，搭載Innovusion Falcon激光雷達的蔚來ET7上市，該款激光雷達為1550nm方案，等效300線數。從售價看，法雷奧Scala 2為900歐元（約6500元人民幣），已經下降至車...

MEMS陣鏡激光雷達優點：MEMS微振鏡擺脫了笨重的馬達、多發射/接收模組等機械運動裝置，毫米級尺寸的微振鏡較大程度上減少了激光雷達的尺寸，提高了穩定性；MEMS微振鏡可減少激光發射器和探測器數量，極大地降低成本。缺點：有限的光學口徑和掃描角度限制了Lidar的測距能力和FOV，大視場角需要多子視場拼接，這對點云拼接算法和點云穩定度要求都較高；抗沖擊可靠性存疑；振鏡尺寸問題：遠距離探測需要較大的振鏡，不但價格貴，對快軸/慢軸負擔大，材質的耐久疲勞度存在風險，難以滿足車規的DV、PV的可靠性、穩定性、沖擊、跌落測試要求；懸臂梁：硅基MEMS的懸臂梁結構實際非常脆弱，快慢軸同時對微振鏡進行反向扭動...

參數指標：（一）視場角，視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍，分為水平視場角和垂直視場角，視場角越大，表示視野范圍越大，反之則表示視野范圍越小。以圖3中的激光雷達為例，旋轉式激光雷達的水平視場角為360°，垂直視場角為26.9°，固態激光雷達的水平視場角為60°，垂直視場角為20°。（二）線數，線數越高，表示單位時間內采樣的點就越多，分辨率也就越高，目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。（三）分辨率，分辨率和激光光束之間的夾角有關，夾角越小，分辨率越高。固態激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當，約為0.1°，旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°，垂直角分辨率約為0.4°。激...

激光雷達結構，激光雷達的關鍵部件按照信號處理的信號鏈包括控制硬件DSP（數字信號處理器）、激光驅動、激光發射發光二極管、發射光學鏡頭、接收光學鏡頭、APD（雪崩光學二極管）、TIA（可變跨導放大器）和探測器，如下圖所示。其中除了發射和接收光學鏡頭外，都是電子部件。隨著半導體技術的快速演進，性能逐步提升的同時成本迅速降低。但是光學組件和旋轉機械則占具了激光雷達的大部分成本。激光雷達的種類，把激光雷達按照掃描方式來分類，目前有機械式激光雷達、半固態激光雷達和固態激光雷達三大類。其中機械式激光雷達較為常用，固態激光雷達為未來業界大力發展方向，半固態激光雷達是機械式和純固態式的折中方案，屬于目前階段量...

半固態—MEMS式激光雷達，MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System（微機電系統），是將原本激光雷達的機械結構通過微電子技術集成到硅基芯片上。本質上而言MEMS激光雷達并沒有做到完全取消機械結構，所以它是一種半固態激光雷達。工作原理，MEMS在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡，其主要結構是尺寸很小的懸臂梁——通過控制微小的鏡面平動和扭轉往復運動，將激光管反射到不同的角度完成掃描，而激光發生器本身固定不動。其次，MEMS的振動角度有限導致視場角比較小（小于120度），同時受限于MEMS微振鏡的鏡面尺寸，傳統MEMS技術的有效探測距離只有50米，FOV角度只能...

有幾個原因：我們這里說的激光雷達，是指 TOF 激光雷達，TOF 測距，靠的是 TDC 電路提供計時，用光速乘以單向時間得到距離，但限于成本，TDC 一般由 FPGA 的進位鏈實現，本質上是對一個低頻的晶振信號做差值，實現高頻的計數。所以，測距的精度，強烈依賴于這個晶振的精度。而晶振隨著時間的推移，存在累計誤差；距離越遠，接收信號越弱，雷達自身的尋峰算法越難以定位到較佳接收時刻，這也造成了精度的劣化；而由于激光雷達檢測障礙物的有效距離和較小垂直分辨率有關系，也就是說角度分辨率越小，則檢測的效果越好。如果兩個激光光束之間的角度為 0.4°，那么當探測距離為 200m 的時候，兩個激光光束之間的距...

當我們用當前幀和整個點云地圖進行匹配的時候，我們便能得到傳感器在整個地圖中的位姿，從而實現在地圖中的定位。傳感器車規化，固態激光雷達取消了機械結構，能夠擊中目前機械旋轉式的成本和可靠性的痛點，是激光雷達的發展方向。除了這兩大迫切解決的痛點外，目前量產的激光雷達探測距離不足，只能滿足低速場景（如廠區內、校園內等）的應用。日常駕駛、高速駕駛的場景仍在測試過程中。當前機械式激光雷達的價格十分昂貴，Velodyne 在售的 64/32/16 線產品的官方定價分別為 8 萬/4 萬/8 千美元。一方面，機械式激光雷達由發射光源、轉鏡、接收器、微控馬達等精密零部件構成，制造難度大、物料成本較高；另一方面，...

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）以及生成精確的三維地圖；而在汽車領域中，人們普遍認為LiDAR是一項關鍵的光學距離感知技術，在自動駕駛領域得到了普遍應用。幾乎所有投入自動駕駛研發的廠商都將LiDAR視為一項關鍵技術，并且已經有一些低成本、小體積的LiDAR系統被應用于高級駕駛輔助系統（Advanced Driver Assistance Systems, ADAS）。...

半固態—MEMS式激光雷達，MEMS全稱Micro-Electro-Mechanical System（微機電系統），是將原本激光雷達的機械結構通過微電子技術集成到硅基芯片上。本質上而言MEMS激光雷達并沒有做到完全取消機械結構，所以它是一種半固態激光雷達。工作原理，MEMS在硅基芯片上集成了體積十分精巧的微振鏡，其主要結構是尺寸很小的懸臂梁——通過控制微小的鏡面平動和扭轉往復運動，將激光管反射到不同的角度完成掃描，而激光發生器本身固定不動。其次，MEMS的振動角度有限導致視場角比較小（小于120度），同時受限于MEMS微振鏡的鏡面尺寸，傳統MEMS技術的有效探測距離只有50米，FOV角度只能...

優劣勢分析：優點：FLASH激光雷達較大的優勢在于可以一次性實現全局成像來完成探測，且成像速度快。體積小，易安裝，易融入車的整體外觀設計。設計簡潔，元件極少，成本低。信號處理電路簡單，消耗運算資源少，整體成本低。刷新頻率可高達3MHz，是傳統攝像頭的10萬倍，實時性好，因此易過車規。缺點：不過FLASH激光單點面積比掃描型激光單點大，因此其功率密度較低，進而影響到探測精度和探測距離（低于50米）。要改善其性能，需要使用功率更大的激光器，或更先進的激光發射陣列，讓發光單元按一定模式導通點亮，以取得掃描器的效果。物流分揀依靠激光雷達引導機械臂，快速準確分揀貨物。POE激光雷達定制價格在實際應用中，...

優劣勢分析，優勢：MEMS激光雷達因為擺脫了笨重的「旋轉電機」和「掃描鏡」等機械運動裝置，去除了金屬機械結構部件，同時配備的是毫米級的微振鏡，這較大程度上減少了MEMS激光雷達的尺寸，與傳統的光學掃描鏡相比，在光學、機械性能和功耗方面表現更為突出。其次，得益于激光收發單元的數量的減少，同時MEMS振鏡整體結構所使用的硅基材料還有降價空間，因此MEMS激光雷達的整體成本有望進一步降低。劣勢：MEMS激光雷達的「微振鏡」屬于振動敏感性器件，同時硅基MEMS的懸臂梁結構非常脆弱，外界的振動或沖擊極易直接致其斷裂，車載環境很容易對其使用壽命和工作穩定性產生影響。氣象監測時激光雷達探測大氣成分，輔助氣象...

配準 registration，ICP 算法較早由 Chen and Medioni，and Besl and McKay 提出。其算法本質上是基于較小二乘法的較優配準方法。該算法重復進行選擇對應關系點對，計算較優剛體變換這一過程，直到根據點對的歐氏距離定義的損失函數滿足正確配準的收斂精度要求。ICP 是一個普遍使用的配準算法，主要目的就是找到旋轉和平移參數，將兩個不同坐標系下的點云，以其中一個點云坐標系為全局坐標系，另一個點云經過旋轉和平移后兩組點云重合部分完全重疊。激光雷達的分辨率高，能夠捕捉到細微的目標特征。深圳固態激光雷達市價工作原理，，與MEMS微振鏡平動和扭轉的形式不同，轉鏡是反射...

反射強度，LiDAR 返回的每個數據中，除了根據速度和時間計算出的反射強度其實是指激光點回波功率和發射功率的比值。而激光的反射強度根據現有的光學模型，可以較好的刻畫為以下模型。我們可以看到，激光點的反射率和距離的平方成反比，和物體的入射角成反比。入射角是入射光線與物體表面法線的夾角。時間戳和編碼信息，LiDAR 通常從硬件層面支持授時，即有硬件 trigger 觸發 LiDAR 數據，并支持給這一幀數據打上時間戳。通常會提供支持三種時間同步接口，IEEE 15882008同步，遵循精確時間協議，通過以太網對測量以及系統控制實現精確的時鐘同步。激光雷達的輕便設計使其便于攜帶和操作。天津四探頭激光...

激光雷達產業自誕生以來，緊跟底層器件的前沿發展，呈現出了技術水平高的突出特點。激光雷達廠商不斷引入新的技術架構，提升探測性能并拓展應用領域：從激光器發明之初的單點激光雷達到后來的單線掃描激光雷達，以及在無人駕駛技術中獲得普遍認可的多線掃描激光雷達，再到技術方案不斷創新的固態式激光雷達、FMCW激光雷達，以及如今芯片化的發展趨勢，激光雷達一直以來都是新興技術發展及應用的表示。適用于實現部分視場角（如前向）的探測，因為不含機械掃描器件，其體積相較于其他架構較為緊湊。激光雷達在農業領域用于監測作物生長情況。深圳二維激光雷達行價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...

工作原理，Flash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達的原理也是快閃，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。因此，Flash固態激光雷達屬于非掃描式雷達，發射面陣光，是以2維或3維圖像為重點輸出內容的激光雷達。某種意義上，它有些類似于黑夜中的照相機，光源由自己主動發出。Flash激光雷達的成像原理是發射大面積激光一次照亮整個場景，然后使用多個傳感器接收檢測和反射光。但較大的問題是，這種工作模式需要非常高的激光功率。激光雷達在智能交通信號燈控制中實現了車輛流量的精確感知。廣西mid-40激光雷達...

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。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間（Time of Flight，縮寫為TOF）測量方法。分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息，輸出點云，從而呈現出目標物精確的三維結構信息。Mid - 360 水平 360°、垂直 59° 視場角，提供點云數據輔助決策。深圳毫米波激光雷達激光雷達結構，激光雷達的關鍵部件按照信號處理的...