3D激光雷达测距原理

机械旋转激光雷达是比较早的扫描方式，但由于零件多、寿命短、价格贵、 体积大，不适用于量产车辆。机械式激光雷达收发光源、接收器以及扫 描系统坐在圆盘底座上。随着外部电机的转动，收发架构会沿着这个圆 盘进行转动，实现水平空间的 360 度扫描。优点是外部电机控制技术比 较成熟且能够长时间保持稳定转速；缺点是体积大难以集成到车顶，且 激光雷达价格仍然过高而不符合大规模自动驾驶场景的需求。2005 年 Velodyne 创始人 David Hall 发明了 3D 实时激光雷达，2007 年率先实现量产，推出商用量产实时 3D 雷达，在早期获得多家无人驾驶 公司的青睐。对于成像激光雷达来说还要完成系统三维图像数据的录取、产生、处理、重构等任务。3D激光雷达测距原理

从算法层面来看，由于激 光雷达探测距离精度高，算法公司评测感知能力的真值甚至深度学习真 值来自激光雷达。采用前置激光雷达在感知融合时可以直接采用激光雷 达的信息，抛弃视觉信息，直接判断前车大小和距离。在不同光照条件 下对障碍物的有效检测，能够降低急刹和晚刹概率，提升驾驶安全性和 舒适性。在现实生活中动静物体分布和种类都比较复杂，单一传感器很难达到高的识别效果，以激光雷达为主的多传感器融合将为驾驶带来全 新安全保障。 激光雷达通过三维建模提高精度，可补足其他传感器弊端并加速实现自 动驾驶。激光雷达具有高清晰度、远探测距离、提供实时 3D 地图的优 势，云南16线激光雷达电子狗激光雷达发射的激光被截获的概率很低。

激光雷达技术在大气环境监测中的应用激光雷达由于探测波长短、波束定向性强，能量密度高，因此具有高空间分辨率、高的探测灵敏度、能分辨被探测物种和不存在探测盲区等优点，已经成为目前对大气进行高精度遥感探测的有效手段。利用激光雷达可以探测气溶胶、云粒子的分布、大气成分和风场的垂直廓线，对主要污染源可以进行有效监控。对大气污染物分布的观测。当激光雷达发出的激光与这些漂浮粒子发生作用时会发生散射，而且入射光波长与漂浮粒子的尺度为同一数量级，散射系数与波长的一次方成反比，米氏散射激光雷达依据这一性质可完成气溶胶浓度、空间分布及能见度的测定。

二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支，它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和细微加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成，一组为正透镜，另一组为负透镜，准直光经过正透镜后开始聚焦，然后通过负透镜后变为准直光。当正负透镜阵列横向相对运动时，准直光方向就会发生偏转。这种透镜阵列只需要很小的相对移动输出光束就会产生很大的偏转，透镜阵列越小，达到相同的偏转所需的相对移动就越小。因此，这种扫描器的扫描速率能达到很高。二元光学扫描器的缺点是扫描角度较小(几度)，透过率低，目前工程应用中还不够成熟。激光雷达技术可应用于大气环境监测。

成都慧视光电自研的HSLi-M16集成基于点云处理技术的3D激光雷达测量识别，可以精细扫描测量识别仓储中的货物、车辆位置、形状、大小，搭配自研AI算法自动规划路线、精细装卸。还可以对运输车辆位置进行测量、车厢可装货区域位置测量，产品出库暂存、装车的规划。产品仓储数据信息与装运系统数据的对接和管理，并能够对出库的产品的外观图像、产品属性进行实时采集、传输和储存管理。通过AI把控整个过程，通过视觉形态在主控计算机上实时显示。通过后置信号处理实现探测。机载激光雷达导航

探测器足激光接收机的部件，也是决定接收机性能的关键因素。3D激光雷达测距原理

可以通过反射信号和发射信号的频率是否相同判断物体是否处于静止状态。对于逐渐靠近的物体，返回信号会产生正向多普勒频移，对于逐渐远离的物体，返回信号会产生反向多普勒频移，导致频率发生上移或下移并由此区分物体移动方向。目前TOF为市场中**为成熟的激光雷达测距方式，也是商业化激光雷达应用多的测距方式。通过监测激光发射与回波的时间差，基于光速和测量时间差计算目标距离。TOF的比较大优势在于探测精确、性价比高、技术成熟、响应速度快。缺陷是需要算法抗干扰，并根据反射率判断是否为伪目标，所以对算法有较高的要求。FMCW可以根据多普勒效应判断目标移动方向，信息更丰富且对环境强光和其他激光具有很好的抗干扰性能。总体来看测距方式未来将从TOF逐渐向FMCW切换，且两种测距方式将会在不同场景存留。3D激光雷达测距原理

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