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不同类型激光雷达介绍

时间:2023-03-31 02:08:27 CSS

如今,激光雷达已经广泛应用于机器人、无人驾驶、AR/VR、3D打印等诸多领域,根据不同的应用领域,激光雷达的类型也存在一定差异.机器人技术是目前激光雷达应用最热门的领域之一。根据技术路线不同,机器人激光雷达可分为TOF激光雷达和三角测距激光雷达两种。TOF激光雷达TOF激光雷达是一种测量光飞行时间的方法。顾名思义,它发出激光,然后会有一个二极管检测激光的回波,然后用一个精度非常高的定时器来测量光波。发射到目标到引起反馈返回的时间差,光速是不变的,再用这个时间差乘以光速就可以得到目标物体的距离。对于TOF测距原理,如果进一步细分,又可以进一步分为脉冲式和相位式两种。脉冲式比较简单直接,就是发出激光脉冲,然后检测激光的相关信息。这是目前TOF激光雷达采用的主流方法。相位型连续发射激光。但是,由于光传播速度的特性,接收到的回波信号会存在相位差。然后可以在检查相位时调转此距离。这种方法的优点是成本相对较低,但其主要问题是测量速度无法提高。目前流行的RPLIDARS1激光雷达采用脉冲TOF测距原理。配合士兰科技研发的高速激光采集处理机构,每秒可进行9200次测距动作。在测距过程中,RPLIDARS1会发射调制后的红外激光信号,激光信号照射目标物体后产生的反射光会被RPLIDARS1的激光采集系统接收,然后由RPLIDARS1的激光采集系统进行实时处理。RPLIDARS1内嵌DSP处理器。目标物体与RPLIDARS1之间的距离值和当前角度信息将从通信接口输出。基于TOF原理的RPLIDARS1激光雷达目前可以实现40米的测距距离,也是业界最小的激光雷达之一。变化,而其在户外和更大场景下的表现依然稳定。三角测距激光雷达三角测距激光雷达是一种基于图像处理的方法,就像我们给人拍照一样,人与相机之间的距离将决定成像中TA的大小,这是三角测距的一个原理应用。与connect体感摄像头一样,英特尔开发的RealSense也会采用三角测距方式。三角测距法是利用一种特殊的相机,可以捕捉激光光斑的特征,从而推算出距离。与TOF激光雷达相比,三角测距激光雷达的成本会大大降低,本质上就是一个摄像头加一个处理芯片。当然,三角测距激光雷达也有一些缺点。它将具有分辨率限制。比如不会看得很清楚,所以对算法的挑战很大。如果算法不够好,即使测量四五米外的物体也会出现问题。上表是详细的对比。事实上,TOF(TimeofFlight)方式在性能上更胜一筹,但成本相对较高。三角测距法则相反,在成本上是一种非常有优势的方案。但它的缺点是如果软件的复杂度不够高,在进行远距离测量时性能会下降得非常快。下面这张图可以作为具体的解释:我们可以看到这张图,右图是算法写的不好或者比较传统的激光雷达,在测量远处的物体的时候,应该是A直的墙,但是它的扫描效果会有很多锯齿状的马赛克感,给后期的算法处理带来很多障碍。左图是士兰科技使用的算法。这种算法可以使激光在很远的距离上更远。事实上,三角测距激光雷达的主要技术壁垒之一在于算法的卓越性。经过长时间的迭代优化,目前硅烷科技的RPLIDARA3三角测距激光雷达的测距范围已达到25米,突破了三角测距雷达因自身原因一度被认为难以突破20米的实际应用。原则。测距。此外,在实现25米实用测距的同时,还可以实现高达每秒16000次的采样频率和0.33°(15hz)的角分辨率。以上仅为机器人用激光雷达的种类。在更多的应用领域中,激光雷达根据功能、线路、载荷等还有其他不同的分类。更多激光雷达类型,点击“激光雷达类型详解”查看。