光達利用雷射測量距離。它發射雷射脈衝,並測量脈衝返回所需的時間。將測量時間乘以光速,再除以二,即可得到距離。旋轉感測器或調整光束方向,每秒可獲得數百萬個數據點,從而建立周圍環境的三維地圖。
光達(Lidar)一詞是由「光」(Light)和「雷達」(Radar)兩個字組合而成。早期的光達體積龐大、價格昂貴,主要用於大氣研究和軍事測繪。 2007 年的 DARPA 城市挑戰賽讓雷射雷達在自動駕駛汽車領域嶄露頭角。 Velodyne 公司的旋轉雷射雷達單元成為業界標準。如今,固態光達價格更低、體積更小,但旋轉式光達單元仍在高階應用領域佔據主導地位。
光達特性
- 波長:通常為 905 奈米或 1550 奈米。
- 範圍:從幾米到超過200米。
- 精度:在良好條件下可達公分級。
- 旋轉單元的視野範圍為 360 度。
- 限制:雨水、霧氣和灰塵會散射光束。
光達為機器人提供精確的深度資訊。攝影機只能告訴你物體是什麼,而光達則能精確地告訴你物體在哪裡。這使其在自動駕駛、倉庫機器人和無人機測繪等領域具有重要價值。其主要缺點是成本高且結構複雜。機械旋轉式雷射雷達包含易磨損的運動部件。固態雷射雷達沒有運動部件,但視場角較窄。基於攝影機的深度估計技術正在不斷改進,但光達仍然是機器人領域可靠三維感知的黃金標準。
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