激光雷達成像原理

激光雷達是一種綜合的光探測與測量系統(tǒng)，通過發(fā)射接受激光束，分析激光遇到目標(biāo)對象后的折返時間，計算出目標(biāo)對象與車的相對距離。目前常見的有16線、32線、64線激光雷達。激光雷達線束越多，測量精度越高，安全性越高。

多束激光線同時發(fā)射，并配合激光雷達的旋轉(zhuǎn)便得到了如上圖所示的激光雷達點云。其中激光雷達的線束決定了傳感器的垂直視角以及垂直方向的分辨率，如下圖所示為禾賽64線激光雷達，其垂直方向較多有64根線，且視場范圍為：-25°~+15°。旋轉(zhuǎn)速度決定了水平方向點云角分辨率，如：激光雷達掃描頻率為10Hz，水平角分辨率為0.2°，那么掃描的點數(shù)為360°/0.2°=1800點；其中激光雷達的線束決定了傳感器的垂直視角以及垂直方向的分辨率，如下圖所示為禾賽64線激光雷達，其垂直方向較多有64根線，且視場范圍為：-25°~+15°。若掃描頻率提高到20Hz，此時角分辨率為0.4°，掃描點數(shù)也就減半，同樣目標(biāo)上的點云會更稀疏。

什么是激光雷達？

傳統(tǒng)雷達技術(shù)利用無線電波的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測定其空間位置，其原理是雷達設(shè)備的發(fā)射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，電磁波遇到物體將會發(fā)生反射；相比來說，依據(jù)不同距離值的數(shù)據(jù)模型，識別準(zhǔn)確率高，且檢測方式會簡單很多。雷達天線收集被反射的電磁波，送至接收設(shè)備進行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息。雷達可謂是千里眼和順風(fēng)耳，使得人們能發(fā)現(xiàn)數(shù)千米之外的目標(biāo)。自二十世紀(jì)六七十年代起，隨著激光技術(shù)和探測器件的發(fā)展，激光雷達技術(shù)應(yīng)運而生。

激光雷達是一種以激光為發(fā)射源，可以精準(zhǔn)、快速獲取目標(biāo)三維空間信息的主動探測技術(shù)。激光雷達技術(shù)可獲得目標(biāo)的三維立體圖像，并具有快速和精準(zhǔn)的顯著優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天以及民用三維傳感等領(lǐng)域。

激光雷達在礦產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用

激光雷達以其精準(zhǔn)的測繪技術(shù)為礦產(chǎn)行業(yè)所熟知。伴隨科學(xué)技術(shù)及礦產(chǎn)行業(yè)細分領(lǐng)域的自動化進程，激光雷達被更廣泛應(yīng)用于礦料測量、礦料運輸、礦車避障等方面。同時，也有越來越多的安全解決方案商將激光雷達當(dāng)作視覺傳感器與報警系統(tǒng)結(jié)合起來，在節(jié)省成本的同時，進一步提高生產(chǎn)過程中的安全程度。產(chǎn)品發(fā)出經(jīng)調(diào)制的近紅外光，遇物體后反射，單點激光雷達通過計算調(diào)制紅外光的發(fā)射、反射后產(chǎn)生的相位差，來換算與被測目標(biāo)物體之間的距離，以產(chǎn)生深度信息。

在礦區(qū)環(huán)境下工作，對相應(yīng)的傳感器產(chǎn)品要求嚴苛：高的防護等級、抗干擾和串?dāng)_、抗強震動、工作溫度范圍廣、功耗低等。北醒激光雷達在產(chǎn)品設(shè)計之初，就考慮到工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用需求：升級產(chǎn)品至IP67防護等級，出廠抗震測試，一系列溫度建模測試增強產(chǎn)品穩(wěn)定性。通過下列三個經(jīng)典案例，可以更好的了解北醒激光雷達在礦產(chǎn)行業(yè)應(yīng)用。使用TF系列單點激光雷達，可以高速、準(zhǔn)確地為叉車輸出距離信息，叉車可以根據(jù)距離數(shù)據(jù)，自行設(shè)定不同的減速區(qū)間，提高叉車的運行效率。

激光雷達

說到激光雷達，近幾年，很多先進的硬核設(shè)備都引入了激光雷達，像、無人車、機器人、3D打印設(shè)備等，而激光雷達系統(tǒng)的發(fā)展和普及離不開音圈馬達的助推。激光雷達是通過發(fā)射激光束，再接收從遠處物體反射回來的光束，通過測量光束的飛行時間而獲得遠處物體的距離信息。不過，激光束非常窄，并且它們不會發(fā)生散射，因此單束激光雷達脈沖只能感知一個非常小的物體。