三维激光雷达制造

20世纪90年代后期，全球定位系统及惯性导航系统的发展使得激光扫描过程中的精确即时定位定姿成为可能。1990年德国Stuttgart大学Ackermann教授领衔研制的世界上头一个激光断面测量系统，这一系统成功将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合，形成机载激光扫描仪。1993年，德国出现初个商用机载激光雷达系统TopScanALTM1020。1995年，机载激光雷达设备实现商业化生产。此后，机载激光雷达技术成为了森林资源调查的重要补充手段。普遍应用于快速获取大范围森林结构信息，如树木定位、树高计算、树冠体积估测等，同时还为森林生态研究、森林经营管理提供垂直结构分层、碳储量、枯枝落叶易燃物数量等参数估算信息。激光雷达在气象观测中用于监测大气流动和降水情况。三维激光雷达制造

激光雷达，也称光学雷达（LIght Detection And Ranging）是激光探测与测距系统的简称，它通过测定传感器发射器与目标物体之间的传播距离，分析目标物体表面的反射能量大小、反射波谱的幅度、频率和相位等信息，从而呈现出目标物精确的三维结构信息。自上世纪60年代激光被发明不久，激光雷达就大规模发展起来。而测距原理上目前主要以飞行时间（time of flight）法为主，利用发射器发射的脉冲信号和接收器接受到的反射脉冲信号的时间间隔来计算和目标物体的距离。高精度激光雷达参考价激光雷达在物流领域提高了货物分拣和配送的效率。

给定两个来自不同坐标系的三维数据点集，找到两个点集空间的变换关系，使得两个点集能统一到同一坐标系统中，这个过程便称为配准。配准的目标是在全局坐标框架中找到单独获取的视图的相对位置和方向，使得它们之间的相交区域完全重叠。对于从不同视图（views）获取的每一组点云数据，点云数据很有可能是完全不相同的，需要一个能够将它们对齐在一起的单一点云模型，从而可以应用后续处理步骤，如分割和进行模型重建。目前对配准过程较常见的主要是 ICP 及其变种算法，NDT 算法，和基于特征提取的匹配。

根据沙利文的统计及预测，受无人驾驶车队规模扩张、激光雷达在高级辅助驾驶中渗透率增加、以及服务型机器人及智能交通建设等领域需求的推动，激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势，至2025年全球市场规模有望达131.1亿美元。2022年全球激光雷达解决方案市场规模为120亿元，近五年年均复合增长率为63%。根据预测，2023年全球激光雷达解决方案市场规模将达到227亿元，2024年将达到512亿元。LIDAR技术发展至今，已经用在各个领域；主要应用包括：立体制图、采矿、林业、考古学、地质学、地震学、地形测量和回廊制图等等。在夜间和恶劣天气下，激光雷达能有效提升车辆的感知能力。

配准 registration，ICP 算法较早由 Chen and Medioni，and Besl and McKay 提出。其算法本质上是基于较小二乘法的较优配准方法。该算法重复进行选择对应关系点对，计算较优刚体变换这一过程，直到根据点对的欧氏距离定义的损失函数满足正确配准的收敛精度要求。ICP 是一个普遍使用的配准算法，主要目的就是找到旋转和平移参数，将两个不同坐标系下的点云，以其中一个点云坐标系为全局坐标系，另一个点云经过旋转和平移后两组点云重合部分完全重叠。激光雷达以其高分辨率成像能力，在无人机地形测绘中发挥着重要作用。湖南激光雷达

激光雷达能够快速捕获运动目标的动态信息。三维激光雷达制造

在三维模型重建方面，较初的研究集中于邻接关系和初始姿态均已知时的点云精配准、点云融合以及三维表面重建。在此，邻接关系用以指明哪些点云与给定的某幅点云之间具有一定的重叠区域，该关系通常通过记录每幅点云的扫描顺序得到。而初始姿态则依赖于转台标定、物体表面标记点或者人工选取对应点等方式实现。这类算法需要较多的人工干预，因而自动化程度不高。接着，研究人员转向点云邻接关系已知但初始姿态未知情况下的三维模型重建，常见方法有基于关键点匹配、基于线匹配、以及基于面匹配 等三类算法。三维激光雷达制造