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。激光雷达在医疗领域被用于人体三维扫描和诊断。北京傲览Avia激光雷达市价
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。山西非重复扫描激光雷达激光雷达的应用不只局限于地面,还可以应用于空中和水下领域,如航空、海洋等领域的探测和监测。
微波激光雷达不仅具有较高的抗干扰能力,还具备强化的信号处理能力。首先,微波激光雷达采用了高速数据采集和处理技术,能够实时采集和处理大量的雷达回波数据。这种高速数据采集和处理技术使得微波激光雷达能够在短时间内获取大量的目标信息,提高了雷达系统的工作效率。其次,微波激光雷达还采用了先进的信号处理算法,能够对复杂的雷达回波信号进行分析和处理。例如,微波激光雷达可以通过时频分析算法对回波信号进行频谱分析,从而提取出目标的特征信息。这种先进的信号处理算法使得微波激光雷达能够对目标进行准确的分类和识别,提高了雷达系统的目标探测和跟踪能力。
Flash激光雷达,Flash激光雷达采用类似Camera的工作模式,但感光元件与普通相机不同,每个像素点可记录光子飞行时间。由于物体具有三维空间属性,照射到物体不同部位的光具有不同的飞行时间,被焦平面探测器阵列探测,输出为具有深度信息的“三维”图像。根据激光光源的不同,Flash激光雷达可以分为脉冲式和连续式,脉冲式可实现远距离探测(100米以上),连续式主要用于近距离探测(数十米)。Flash激光雷达的优势在于能够快速记录整个场景,避免了扫描过程中目标或Lidar自身运动带来的误差。其缺点是探测距离近。Livox激光雷达的轻巧设计和高性能表现,使其成为无人机、机器人等领域的理想选择。
这类形体对现实世界的表达能力有限,绝大部分目标难以用这些形体或其组合来近似。后续研究主要集中于三维自由形态目标的识别,所谓自由形态目标,即表面除了顶点、边缘以及尖拐处之外处处都有良好定义的连续法向量的目标(如飞行器、汽车、轮船、建筑物、雕塑、地表等)。由于现实世界中的大部分物体均可认为是自由形态目标,因此三维自由形态目标识别算法的研究较大程度上扩展了识别系统的适用范围。在过去二十余年间,三维目标识别任务针对的数据量不断增加,识别难度不断上升,而识别率亦不断提高。激光雷达的光学系统需要具有高反射率、低衰减和大光学孔径等特性,以提高传感器的性能和测量精度。上海傲览Avia激光雷达价格
单线激光雷达通过单条激光束的扫描,实现对目标物体的快速测量和识别。北京傲览Avia激光雷达市价
MEMS:MEMS激光雷达通过“振动”调整激光反射角度,实现扫描,激光发射器固定不动,但很考验接收器的能力,而且寿命同样是行业内的重大挑战。支撑振镜的悬臂梁角度有限,覆盖面很小,所以需要多个雷达进行共同拼接才能实现大视角覆盖,这就会在每个激光雷达扫描的边缘出现不均匀的畸变与重叠,不利于算法处理。另外,悬臂梁很细,机械寿命也有待进一步提升。振镜+转镜:在转镜的基础上加入振镜,转镜负责横向,振镜负责纵向,满足更宽泛的扫射角度,频率更高价格相比前两者更贵,但同样面临寿命问题。北京傲览Avia激光雷达市价
NDT 算法的基本思想是先根据参考数据(reference scan)来构建多维变量的正态分布,如果变换参数能使得两幅激光数据匹配的很好,那么变换点在参考系中的概率密度将会很大。然后利用优化的方法求出使得概率密度之和较大的变换参数,此时两幅激光点云数据将匹配的较好。由此得到位资变换关系。局部特征提取通常包括关键点检测和局部特征描述两个步骤,其构成了三维模型重建与目标识别的基础和关键。在二维图像领域,基于局部特征的算法已在过去十多年间取得了大量成果并在图像检索、目标识别、全景拼接、无人系统导航、图像数据挖掘等领域得到了成功应用。类似的,点云局部特征提取在近年来亦取得了部分进展激光雷达的维护简单,...