《智能驾驶之激光雷达算法详解》初识激光雷达

1、激光雷达基本原理 激光雷达是光探测和测距的简称，常见的车载机械式激光雷达大致原理为：激光雷达以激光作为信号源，由激光器发射出脉冲激光，打到地面、树木、车辆、道路、桥梁和建筑物等被测物体表面上，随后激光发生散射，一部分光波会被反射到激光雷达的接收器上，再根据激光测距原理，即可得到从激光雷达到目标点的距离信息，进而通过激光器不断地水平旋转，便可得到周围目标物上的全部激光点数据；再能此数据进行成像处理，便可得到周围环境的三维立体点云。 2、激光雷达的分类 激光雷达可以按光源、发射端、接收端、扫描系统进行分类机械扫描式技术成熟，但成本较高，供货周期长，体积大，运动部件较多以及难以符合车规要求等，尚无法满足量产车辆的内嵌安装需求，目前多作为robottaxi的激光雷达解决方案或用于数据采集车辆中。MEMS振镜式、透射棱镜式和转镜式是目前影响力较大的半固态激光雷达，已逐步应用于量产车型中。FLASH和OPA为纯固态激光雷达，业界认为是未来车载激光雷达的技术趋势，但由于现阶段探测范围、技术成熟度和成本等问题，应用较少。 3、车载激光雷达的应用功能 激光雷达多应用于智能车的感知系统和定位系统中在记忆泊车、自动辅助导航四驾驶等L2+的智能驾驶中，除了需要进行目标、道路环境的感知检测外，还需要实时确定车辆的行驶位置。由于成本原因，车载GPS能够提供的定位精度通常为米级，信号频率为1Hz，在地下停车场，高架桥下等场景还会由于遮挡丢失GPS信号。为了弥补GPS的上述缺点，通过实时激光雷达点云和图像与事先建立的高精度地图进行帧-图匹配，可得到车辆的绝对位置估计再将其与GPS信号结合，在一定程度上可以降低GPS信号丢失对绝对位置计算的影响。