給定兩個來自不同坐標(biāo)系的三維數(shù)據(jù)點(diǎn)集,找到兩個點(diǎn)集空間的變換關(guān)系,使得兩個點(diǎn)集能統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系統(tǒng)中,這個過程便稱為配準(zhǔn)。配準(zhǔn)的目標(biāo)是在全局坐標(biāo)框架中找到單獨(dú)獲取的視圖的相對位置和方向,使得它們之間的相交區(qū)域完全重疊。對于從不同視圖(views)獲取的每一組點(diǎn)云數(shù)據(jù),點(diǎn)云數(shù)據(jù)很有可能是完全不相同的,需要一個能夠?qū)⑺鼈儗R在一起的單一點(diǎn)云模型,從而可以應(yīng)用后續(xù)處理步驟,如分割和進(jìn)行模型重建。目前對配準(zhǔn)過程較常見的主要是 ICP 及其變種算法,NDT 算法,和基于特征提取的匹配。激光雷達(dá)的設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了其在復(fù)雜環(huán)境中的可靠性。河南覽沃激光雷達(dá)
激光雷達(dá)是自動駕駛領(lǐng)域非常依賴的傳感器,越來越多的自動駕駛公司看好激光雷達(dá)的應(yīng)用前景。激光雷達(dá)具有較高的分辨率,可以記錄周圍環(huán)境的三維信息,激光雷達(dá)是主動發(fā)射型設(shè)備,對光照的變化不敏感,在有光照變化和夜晚等場景基本不會受到影響。此外激光雷達(dá)能夠提供水平360度的視野范圍,保證整個自動駕駛車基本上沒有視野盲區(qū)。但是激光雷達(dá)懼怕霧霾天氣,因?yàn)殪F霾顆粒的大小非常接近激光的波長,激光照射到霧霾顆粒上會產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致效果下降。隨著技術(shù)的進(jìn)步,以及成本的下降,激光雷達(dá)會普及到更多領(lǐng)域。割草機(jī)激光雷達(dá)廠商安裝布置靈活,覽沃 Mid - 360 滿足移動機(jī)器人各種復(fù)雜安裝場景。
激光雷達(dá)按照測距方法可以分為飛行時間(TimeofFlight,ToF)測距法、基于相干探測FMCW測距法、以及三角測距法等,其中ToF與FMCW能夠?qū)崿F(xiàn)室外陽光下較遠(yuǎn)的測程(100~250m),是車載激光雷達(dá)的好選擇方案。ToF是目前市場車載中長距激光雷達(dá)的主流方案,未來隨著FMCW激光雷達(dá)整機(jī)和上游產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,ToF和FMCW激光雷達(dá)將在市場上并存。根據(jù)激光雷達(dá)按測距方法分類:ToF法:通過直接測量發(fā)射激光與回波信號的時間差,基于光在空氣中的傳播速度得到目標(biāo)物的距離信息,具有響應(yīng)速度快、探測精度高的優(yōu)勢。FMCW法:將發(fā)射激光的光頻進(jìn)行線性調(diào)制,通過回波信號與參考光進(jìn)行相干拍頻得到頻率差,從而間接獲得飛行時間反推目標(biāo)物距離。FMCW激光雷達(dá)具有可直接測量速度信息以及抗干擾(包括環(huán)境光和其他激光雷達(dá))的優(yōu)勢。
調(diào)頻連續(xù)波FMCW激光雷達(dá),以三角波調(diào)頻連續(xù)波為例來介紹其測距/測速原理。藍(lán)色為發(fā)射信號頻率,紅色為接收信號頻率,發(fā)射的激光束被反復(fù)調(diào)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(dāng)反射光返回到檢測器,與發(fā)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(jì)算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據(jù)前方移動物體的速度而改變,結(jié)合多普勒效應(yīng),即可計(jì)算出目標(biāo)的速度。優(yōu)點(diǎn):每個像素都有多普勒信息,含速度信息;解決Lidar間串?dāng)_問題;不受環(huán)境光影響,探測靈敏度高;缺點(diǎn):不能探測切向運(yùn)動目標(biāo)。輕巧易隱藏布置,覽沃 Mid - 360 兼顧機(jī)器人美觀與功能。
NDT 算法的基本思想是先根據(jù)參考數(shù)據(jù)(reference scan)來構(gòu)建多維變量的正態(tài)分布,如果變換參數(shù)能使得兩幅激光數(shù)據(jù)匹配的很好,那么變換點(diǎn)在參考系中的概率密度將會很大。然后利用優(yōu)化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數(shù),此時兩幅激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)將匹配的較好。由此得到位資變換關(guān)系。局部特征提取通常包括關(guān)鍵點(diǎn)檢測和局部特征描述兩個步驟,其構(gòu)成了三維模型重建與目標(biāo)識別的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。在二維圖像領(lǐng)域,基于局部特征的算法已在過去十多年間取得了大量成果并在圖像檢索、目標(biāo)識別、全景拼接、無人系統(tǒng)導(dǎo)航、圖像數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。類似的,點(diǎn)云局部特征提取在近年來亦取得了部分進(jìn)展突破傳統(tǒng),覽沃 Mid - 360 為移動機(jī)器人提供全新環(huán)境感知選擇。廣東livox激光雷達(dá)制造
激光雷達(dá)在建筑施工中用于精確測量和定位。河南覽沃激光雷達(dá)
激光雷達(dá)的構(gòu)成與分類:激光雷達(dá)的構(gòu)成,激光雷達(dá)發(fā)展到現(xiàn)在,其結(jié)構(gòu)精密且復(fù)雜,主要由激光系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信號處理單元和掃描模塊四大主要組件構(gòu)成。激光器以脈沖的方式點(diǎn)亮發(fā)射激光,照射到障礙物后對物體進(jìn)行3D掃描,反射光線經(jīng)由鏡頭組匯聚到接收器上。信號處理單元負(fù)責(zé)控制激光器的發(fā)射,并將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,然后進(jìn)入主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和計(jì)算。進(jìn)一步的,我們可以根據(jù)以下指標(biāo)判斷激光雷達(dá)的好壞。視場角,視場角決定了激光雷達(dá)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。河南覽沃激光雷達(dá)