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激光雷達(dá)和激光雷達(dá)檢測(cè)

2024-08-02 17:25:56
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深圳中為檢驗(yàn)提供激光雷達(dá)檢測(cè)服務(wù),我司的激光雷達(dá)檢測(cè)主要是激光雷達(dá)性能檢測(cè)。


激光雷達(dá)和激光雷達(dá)檢測(cè)(圖1)

 

激光雷達(dá)的發(fā)展

 

激光雷達(dá)(LiDAR,Light Detection And Ranging 或 Laser Imaging Detection And Ranging)的發(fā)展歷史是一個(gè)逐步演化的過(guò)程,涉及了多項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。

 

20世紀(jì)60年代:激光雷達(dá)早期探索

1960年,世界上第一臺(tái)激光器誕生,這為激光雷達(dá)的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

1968年,美國(guó)Syracuse大學(xué)的Hickman和Hogg開(kāi)發(fā)了第一個(gè)激光海水深度測(cè)量系統(tǒng),標(biāo)志著激光雷達(dá)技術(shù)的早期應(yīng)用。

 

20世紀(jì)70年代至80年代:激光雷達(dá)初步應(yīng)用

激光雷達(dá)技術(shù)開(kāi)始被用于地球科學(xué)領(lǐng)域,包括地形測(cè)繪和大氣研究。

1970年代,NASA的Apollo 15任務(wù)攜帶了激光高度計(jì),用于月球表面地形的測(cè)量。

 

20世紀(jì)90年代:激光雷達(dá)商業(yè)化和技術(shù)成熟

激光雷達(dá)技術(shù)進(jìn)一步成熟,開(kāi)始出現(xiàn)商業(yè)化的激光雷達(dá)系統(tǒng)。

1990年代初,激光雷達(dá)被用于地形勘測(cè),例如森林覆蓋率的監(jiān)測(cè)和考古學(xué)調(diào)查。

 

21世紀(jì)初:激光雷達(dá)廣泛應(yīng)用與技術(shù)革新

2000年代,隨著GPS和IMU(慣性測(cè)量單元)技術(shù)的進(jìn)步,激光雷達(dá)系統(tǒng)變得更加準(zhǔn)確和可靠。

激光雷達(dá)在遙感、地理信息系統(tǒng)(GIS)、制圖、災(zāi)害管理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

 

2010年代至今:激光雷達(dá)自動(dòng)駕駛與消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)

2010年代,激光雷達(dá)成為自動(dòng)駕駛車(chē)輛的關(guān)鍵傳感器,用于環(huán)境感知和障礙物檢測(cè)。

技術(shù)發(fā)展推動(dòng)了激光雷達(dá)的小型化、低成本化,使其進(jìn)入消費(fèi)級(jí)市場(chǎng),如無(wú)人機(jī)航拍、智能手機(jī)的深度感應(yīng)等。

2021年被認(rèn)為是車(chē)載激光雷達(dá)的量產(chǎn)啟動(dòng)元年,標(biāo)志著激光雷達(dá)技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用。

 

激光雷達(dá)技術(shù)分類(lèi)與迭代

 

機(jī)械式激光雷達(dá):最早期的激光雷達(dá),通過(guò)機(jī)械旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)360度掃描,但存在體積大、成本高、可靠性低的問(wèn)題。

 

半固態(tài)和固態(tài)激光雷達(dá):隨著MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))和OPA(光學(xué)相控陣)技術(shù)的發(fā)展,激光雷達(dá)逐漸向小型化、低成本和高性能方向發(fā)展。

 

車(chē)載級(jí)激光雷達(dá)和純視覺(jué)方案的技術(shù)之爭(zhēng)

 

激光雷達(dá)(LiDAR)與純視覺(jué)方案在自動(dòng)駕駛技術(shù)中分別扮演著重要的角色,兩者在感知環(huán)境的能力、成本、可靠性和適用場(chǎng)景方面有著顯著的不同。

 

激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)

 

精確的距離和位置信息:激光雷達(dá)能夠提供精確的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù),即物體的位置、距離和尺寸,這對(duì)于構(gòu)建高精度地圖和障礙物檢測(cè)非常關(guān)鍵。

全天候性能:激光雷達(dá)在夜間、霧、雨、雪等惡劣天氣條件下的表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定,不像攝像頭那樣容易受到光線條件的影響。

高速動(dòng)態(tài)范圍:激光雷達(dá)可以快速掃描環(huán)境,即使在高速行駛的情況下也能保持良好的感知能力。

障礙物檢測(cè):激光雷達(dá)可以有效檢測(cè)到前方的障礙物,包括靜止和移動(dòng)的物體,這對(duì)于避免碰撞至關(guān)重要。

 

激光雷達(dá)的局限性


成本:激光雷達(dá)的制造和維護(hù)成本較高,尤其是高精度的激光雷達(dá),這限制了其在大規(guī)模部署中的應(yīng)用。

體積與重量:傳統(tǒng)的機(jī)械式激光雷達(dá)體積較大,重量較重,可能不適合所有類(lèi)型的車(chē)輛集成。

環(huán)境因素:盡管激光雷達(dá)在惡劣天氣下表現(xiàn)較好,但在某些極端條件下(如強(qiáng)降雨或濃霧)其性能也會(huì)受到影響。

功耗:激光雷達(dá)的功耗相對(duì)較高,對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力可能產(chǎn)生一定影響。

 

純視覺(jué)方案的優(yōu)點(diǎn)


成本效益:攝像頭的成本相對(duì)較低,且隨著技術(shù)的進(jìn)步,其性能和可靠性正在不斷提高。

豐富的環(huán)境信息:攝像頭可以捕捉顏色、紋理、形狀等視覺(jué)信息,對(duì)于識(shí)別交通信號(hào)、道路標(biāo)記和行人行為非常有用。

接近人類(lèi)駕駛方式:純視覺(jué)方案模仿了人類(lèi)駕駛員的視覺(jué)感知方式,這可能使其在某些情境下更易于理解和適應(yīng)。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí):基于大量數(shù)據(jù)集,純視覺(jué)方案可以通過(guò)深度學(xué)習(xí)算法不斷優(yōu)化和自我完善。

 

純視覺(jué)方案的局限性


光照和天氣敏感性:在低光照或惡劣天氣條件下,攝像頭的性能可能會(huì)下降。

深度感知:相比于激光雷達(dá),純視覺(jué)方案在獲取精確的深度信息方面可能較為困難,尤其是在遠(yuǎn)距離。

數(shù)據(jù)處理復(fù)雜性:視覺(jué)數(shù)據(jù)的處理需要強(qiáng)大的計(jì)算資源,這可能導(dǎo)致延遲和更高的功耗。

 

激光雷達(dá)檢測(cè)包括了哪些檢測(cè)?

 

激光雷達(dá)檢測(cè)包括了激光雷達(dá)安全檢測(cè)和激光雷達(dá)性能檢測(cè)。

 

激光雷達(dá)安全檢測(cè)主要還是激光雷達(dá)人眼安全檢測(cè)。

 

激光雷達(dá)性能檢測(cè)內(nèi)容就比較多,包括了激光雷達(dá)的各項(xiàng)性能參數(shù)檢測(cè)。

 

深圳中為檢驗(yàn)是專業(yè)的激光檢測(cè)機(jī)構(gòu),能夠提供激光雷達(dá)性能檢測(cè)服務(wù)。

 

激光雷達(dá)性能檢測(cè)包括了下面這些檢測(cè)項(xiàng)目:

 

序號(hào)

參數(shù)

1

平均功率

2

峰值功率

3

脈沖能量

4

脈沖能量不穩(wěn)定度

5

中心波長(zhǎng)

6

峰值波長(zhǎng)

7

邊模抑制比

8

光譜線寬

9

光束發(fā)散角(單點(diǎn))

10

快軸發(fā)散角(面陣)

11

慢軸發(fā)散角(面陣)

12

光斑尺寸(單點(diǎn))

13

脈沖寬度

14

脈寬不穩(wěn)定度

15

重復(fù)頻率

 

序號(hào)

名稱

測(cè)距性能

1

測(cè)距精度

2

測(cè)距準(zhǔn)度

3

最大探測(cè)距離(最大測(cè)程)

4

最小探測(cè)距離(盲區(qū))

角度性能

5

角度準(zhǔn)確度

6

水平視場(chǎng)角

7

垂直視場(chǎng)角

8

水平角度分辨率

9

垂直角度分辨率

10

水平角度分辨力

11

垂直角度分辨力

12

漏檢角 gap

反射性能

13

不同反射率板的反射強(qiáng)度

14

不同距離下的反射強(qiáng)度

15

反射強(qiáng)度的一致性

其他性能

16

拖點(diǎn)

17

點(diǎn)頻

18

幀頻

19

同向干擾

20

對(duì)向干擾

21

紅外干擾

 

如果您有激光雷達(dá)需要檢測(cè),歡迎來(lái)電咨詢,洽談合作!

 


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