激光雷達可以收集非常詳細可靠的三維信息,從而填補了其他傳感器技術(shù)的不足。在各種環(huán)境下可以檢測和準確分類目標(biāo),因此在各類傳感器中脫穎而出。來自相機的數(shù)據(jù)可以用于更深入的分析,雷達收集的距離和速度數(shù)據(jù)可以用激光雷達進行驗證,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、雷達系統(tǒng)、激光雷達以及其他傳感器。
4、激光雷達不能在惡劣的環(huán)境條件下工作
攝像機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,攝像機的探測距離只能達到前照燈的照射距離。相比之下,無論光強度條件如何,激光雷達的探測范圍都可以達到數(shù)百米,因為它依賴的是紅外激光束而不是可見光。也就是說,一輛配備了激光雷達傳感器的自動駕駛汽車,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,激光雷達在性能上再次展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,可以在感知系統(tǒng)中彌補其他傳感器(如相機)的不足。
在雨中,激光雷達通常比相機表現(xiàn)得更好,因為它們的光束很大。這使得光束能夠繞過傳感器反射鏡上的障礙物(如雨滴),因此激光雷達的射程在一定程度上不受影響。相比之下,相機的像素尺寸要比雨滴的尺寸小得多,因此它的視野會被遮擋。
大光束還使激光雷達能夠檢測來自不同范圍的多個回波,并只處理信號最強的那個。這在惡劣的天氣條件下也會很有用,比如下雪時,激光雷達可以忽略雪花的反射所帶來的影響。沒有加入任何機器學(xué)習(xí)算法的相機,不能區(qū)分雪花,濕鏡頭或硬物體,最終返回一個扭曲的圖像。
激光雷達的曝光時間和快門速度(百萬分之一秒)也比相機(千分之一秒)要短,這意味著雨滴不會被檢測為跨越多個像素的條紋,而是原始形狀。
由于激光雷達是一種光學(xué)設(shè)備,其性能在大霧等條件下也會受到負面影響,但它仍能夠提供更多比相機等傳感器的有價值的數(shù)據(jù),并且檢測的距離更遠,如上圖所示。
5、激光雷達傳感器很昂貴
曾經(jīng)有一段時間,市場上唯一可用的激光雷達是旋轉(zhuǎn)式激光雷達,這種激光雷達非常昂貴,體積很大,無法大量生產(chǎn)。因此,人們對激光雷達及其高昂的價格仍有誤解是很自然的。但自從MEMS(微機電系統(tǒng))激光雷達問世后,徹底改變了這一說法。MEMS組件是由硅制成的,很容易進行生產(chǎn)擴展,因此具有非常高的成本效益。
固態(tài)激光雷達采用標(biāo)準組件,無需定期維護,因此成本降低。近年來,這些激光雷達傳感器的成本已經(jīng)從幾千美元降到幾百美元,這種趨勢會在未來持續(xù)下去。事實上,中程傳感器在大批量生產(chǎn)時甚至可以以三位數(shù)的價格出售。
6、基于MEMS的激光雷達性能不高
盡管基于MEMS的激光雷達傳感器具有可量產(chǎn)、成本低等優(yōu)點,但人們經(jīng)常誤以為這些設(shè)備的探測范圍很小。這種說法源于MEMS微振鏡通常非常?。ㄒ虼嗽贛EMS中稱為“微型”)。一般來說,鏡子尺寸越大,接收面積越大,探測范圍越長。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器上。
虹科固態(tài)激光雷達傳感器借助同軸設(shè)計實現(xiàn)空間濾波,這意味著檢測器可以精確接收來自發(fā)射方向的光子。最小化背景光,實現(xiàn)高信噪比,從而增大探測范圍。
以上關(guān)于激光雷達技術(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,我們將會給大家揭開更多激光雷達應(yīng)用中存在的誤區(qū),敬請關(guān)注!