激光雷達(dá)可以收集非常詳細(xì)可靠的三維信息,從而填補(bǔ)了其他傳感器技術(shù)的不足。在各種環(huán)境下可以檢測(cè)和準(zhǔn)確分類目標(biāo),因此在各類傳感器中脫穎而出。來自相機(jī)的數(shù)據(jù)可以用于更深入的分析,雷達(dá)收集的距離和速度數(shù)據(jù)可以用激光雷達(dá)進(jìn)行驗(yàn)證,以獲得更高的精度。這意味著,未來所有基于傳感器的應(yīng)用都將集成攝像頭、雷達(dá)系統(tǒng)、激光雷達(dá)以及其他傳感器。
4、激光雷達(dá)不能在惡劣的環(huán)境條件下工作
攝像機(jī)不能在沒有足夠的環(huán)境照明的情況下工作,例如在汽車的應(yīng)用中,攝像機(jī)的探測(cè)距離只能達(dá)到前照燈的照射距離。相比之下,無論光強(qiáng)度條件如何,激光雷達(dá)的探測(cè)范圍都可以達(dá)到數(shù)百米,因?yàn)樗蕾嚨氖羌t外激光束而不是可見光。也就是說,一輛配備了激光雷達(dá)傳感器的自動(dòng)駕駛汽車,即使關(guān)掉前照燈,在漆黑的環(huán)境下駕駛也能像在白天一樣順暢。
當(dāng)談到像霧、雨或雪這樣的惡劣條件時(shí),激光雷達(dá)在性能上再次展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì),可以在感知系統(tǒng)中彌補(bǔ)其他傳感器(如相機(jī))的不足。
在雨中,激光雷達(dá)通常比相機(jī)表現(xiàn)得更好,因?yàn)樗鼈兊墓馐艽?。這使得光束能夠繞過傳感器反射鏡上的障礙物(如雨滴),因此激光雷達(dá)的射程在一定程度上不受影響。相比之下,相機(jī)的像素尺寸要比雨滴的尺寸小得多,因此它的視野會(huì)被遮擋。
大光束還使激光雷達(dá)能夠檢測(cè)來自不同范圍的多個(gè)回波,并只處理信號(hào)最強(qiáng)的那個(gè)。這在惡劣的天氣條件下也會(huì)很有用,比如下雪時(shí),激光雷達(dá)可以忽略雪花的反射所帶來的影響。沒有加入任何機(jī)器學(xué)習(xí)算法的相機(jī),不能區(qū)分雪花,濕鏡頭或硬物體,最終返回一個(gè)扭曲的圖像。
激光雷達(dá)的曝光時(shí)間和快門速度(百萬分之一秒)也比相機(jī)(千分之一秒)要短,這意味著雨滴不會(huì)被檢測(cè)為跨越多個(gè)像素的條紋,而是原始形狀。
由于激光雷達(dá)是一種光學(xué)設(shè)備,其性能在大霧等條件下也會(huì)受到負(fù)面影響,但它仍能夠提供更多比相機(jī)等傳感器的有價(jià)值的數(shù)據(jù),并且檢測(cè)的距離更遠(yuǎn),如上圖所示。
5、激光雷達(dá)傳感器很昂貴
曾經(jīng)有一段時(shí)間,市場(chǎng)上唯一可用的激光雷達(dá)是旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá),這種激光雷達(dá)非常昂貴,體積很大,無法大量生產(chǎn)。因此,人們對(duì)激光雷達(dá)及其高昂的價(jià)格仍有誤解是很自然的。但自從MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))激光雷達(dá)問世后,徹底改變了這一說法。MEMS組件是由硅制成的,很容易進(jìn)行生產(chǎn)擴(kuò)展,因此具有非常高的成本效益。
固態(tài)激光雷達(dá)采用標(biāo)準(zhǔn)組件,無需定期維護(hù),因此成本降低。近年來,這些激光雷達(dá)傳感器的成本已經(jīng)從幾千美元降到幾百美元,這種趨勢(shì)會(huì)在未來持續(xù)下去。事實(shí)上,中程傳感器在大批量生產(chǎn)時(shí)甚至可以以三位數(shù)的價(jià)格出售。
6、基于MEMS的激光雷達(dá)性能不高
盡管基于MEMS的激光雷達(dá)傳感器具有可量產(chǎn)、成本低等優(yōu)點(diǎn),但人們經(jīng)常誤以為這些設(shè)備的探測(cè)范圍很小。這種說法源于MEMS微振鏡通常非常小(因此在MEMS中稱為“微型”)。一般來說,鏡子尺寸越大,接收面積越大,探測(cè)范圍越長。虹科開發(fā)了自己的MEMS微振鏡,其尺寸超過10mm,能將高比例的光子定向返回到光電探測(cè)器上。
虹科固態(tài)激光雷達(dá)傳感器借助同軸設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)空間濾波,這意味著檢測(cè)器可以精確接收來自發(fā)射方向的光子。最小化背景光,實(shí)現(xiàn)高信噪比,從而增大探測(cè)范圍。
以上關(guān)于激光雷達(dá)技術(shù)及其應(yīng)用的一些常見誤區(qū)。在本系列的第二部分內(nèi)容,我們將會(huì)給大家揭開更多激光雷達(dá)應(yīng)用中存在的誤區(qū),敬請(qǐng)關(guān)注!