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什么是激光雷达?单线激光雷达和多线激光雷达的区别是什么?

时间:2024-05-07 11:02:15来源:21ic电子网

导语:?激光雷达是雷达的一种类型,无人车、无人机等智能设备中都有激光雷达的身影。

  一、激光雷达

  激光雷达是集激光、全球定位系统(GPS)、和IMU(惯性测量装置)三种技术于一身的系统,相比普通雷达,激光雷达具有分辨率高,隐蔽性好、抗干扰能力更强等优势。随着科技的不断发展,激光雷达的应用越来越广泛,在机器人、无人驾驶、无人车等领域都能看到它的身影。相较于十分依赖算法、需要海量数据进行训练、受环境因素影响颇大的摄像头视觉和识别精度有限、难以判断障碍物具体轮廓的毫米波雷达,能够准确感知周边环境的三维信息、探测精度在厘米以内、能够准确识别出障碍物具体轮廓、距离且不会漏/误判的激光雷达显然更具优越性。

  但相较其他感知传感器,激光雷达的缺点也很明显,那就是价格较高。一般而言,影响激光雷达价格的主要有两大因素:线束数量和采购量。根据激光雷达线束数量多少,激光雷达可分为单线束激光雷达和多线束激光雷达。两者的区别在于,多线束激光雷达即2.5/3D激光雷达可对垂直视野进行扫描,获得环境的深度信息,与此对应的是,其价格与线束数量成正比,线束数量越多价格也就越高。而单线激光雷达即2D激光雷达扫描一次只产生一次扫描线,其获得数据为2D数据,只在平面上扫描。但同时,单线束激光了结构简单、使用方便、测距速度快、系统稳定可靠、功耗低、体积小而价格也相对便宜,足以满足服务机器人等领域对成本与性能的需求。

  受需求影响,近年来单线激光雷达热度比较高,该领域的企业和产品也一直层出不穷,但受技术、原材料等多方面影响,性价比高的工业级单线激光雷达仍是稀缺。

  二、单线激光雷达和多线激光雷达的区别是什么

  多线激光雷达是指同时发射及接收多束激光的激光旋转测距雷达,市场上目前有4线、8线、16 线、32 线、 64 线和128线之分,多线 可以识别物体的高度信息并获取周围环境的3D扫描图,主要应用于无人驾驶领域。

  在无人驾驶领域,多线激光雷达主要有以下两个核心作用:

  3D建模及环境感知:通过多线激光雷达可以扫描到汽车周围环境的3D模型,运用相关算法对比上一帧及下一帧环境的变化,能较为容易的检测出周围的车辆及行人。

  SLAM定位加强:同步建图(SLAM)是其另一大特性,通过实时得到的全局地图与高精度地图中的特征物进行比对,能加强车辆的定位精度并实现自主导航。

  目前,用于无人驾驶的激光雷达多集中于国外,包括美国的Velodyne、Quanegy以及德国的IBEO品牌等。以Velodyne为首的多线激光雷达价格昂贵,均在万元(美元)级别以上,一般车企难以承受如此高昂的价格。

  相比来说,单线激光雷达成本就低的多,单线激光雷达是指激光源发出的线束是单线的雷达,目前主要应用于机器人领域,以服务机器人居多,可以帮助机器人规避障碍物,其扫描速度快、分辨率强、可靠性高, 相比多线激光雷达,单线激光雷达在角频率及灵敏度上反应更快捷,所以,在测试周围障碍物的距离和精度上都更加精准。但单线雷达只能平面式扫描,不能测量物体高度,当前主要应用于我们常见的扫地机器人、送餐机器人、及酒店等服务机器人身上。

  有别于无人驾驶领域的多线激光雷达,我国用于机器人领域的单线激光雷达已较为成熟,以深圳不止技术为代表的单线激光雷达已能达到50米的测量半径,同时,可以有效避免环境光与强日光的干扰,在室内外均能稳定使用,除此之外,其机身超薄,小巧轻便,可适用更多更大场景的应用。

  总的来说,多线激光雷达的应用场景更为复杂,对性能的要求更高,但其价格昂贵,是大多数企业难以承受的。相比来说,单线激光雷达的结构更为简单,成本也更低,更容易满足服务机器人的使用需求,在距离及精度上更加精准。

标签: 激光雷达

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