NDT 算法的基本思想是先根據參考數據（reference scan）來構建多維變量的正態分布，如果變換參數能使得兩幅激光數據匹配的很好，那么變換點在參考系中的概率密度將會很大。然后利用優化的方法求出使得概率密度之和較大的變換參數，此時兩幅激光點云數據將匹配的較好。由此得到位資變換關系。局部特征提取通常包括關鍵點檢測和局部特征描述兩個步驟，其構成了三維模型重建與目標識別的基礎和關鍵。在二維圖像領域，基于局部特征的算法已在過去十多年間取得了大量成果并在圖像檢索、目標識別、全景拼接、無人系統導航、圖像數據挖掘等領域得到了成功應用。類似的，點云局部特征提取在近年來亦取得了部分進展體育賽事上激光雷達追...

肺炎刺激服務型機器人市場發展，2030 年激光雷達該領域規模預計達到 16.7 億美元。服務型機器人主要應用范圍包括無人配送、無人清掃、無人倉儲、無人巡檢等。面對肺炎，無人配送能夠避免人與人的不必要接觸，減少交叉傳染概率。2019 年 12 月，美國自動駕駛送貨科技公司 Nuro 宣布與零售巨頭 Kroger 合作，在休斯頓為顧客提供無人送貨服務。2020年 7 月，京東物流無人配送研究院項目落戶常熟高新區，其無人配送車也正式上線。2020 年10 月，美團正式發布位于北京首鋼園區的智慧門店 MAIShop，集成了無人微倉與無人配送服務。根據禾賽科技公開招股書援引沙利文研究預測，伴隨全球服務型...

脈沖同步（PPS），脈沖同步通過同步信號線實現數據同步。GPS同步（PPS+UTC），通過同步信號線和 UTC 時間（GPS 時間）實現數據同步。然后我們從 LiDAR 硬件得到一串數據包，需要過一次驅動才能將其解析成點云通用的格式，如 ROSMSG 或者 pcl 點云格式，以目前較普遍的旋轉式激光雷達的數據為例，其數據為 10hz，即 LiDAR 在 0.1s 時間內轉一圈，并將硬件得到的數據按照不同角度切成不同的 packet，以下便是一個 packet 數據包定義示意圖。每一個 packet 包含了當前扇區所有點的數據，包含每個點的時間戳，每個點的 xyz 數據，每個點的發射強度，每個點...

二維掃描振鏡激光雷達，這類激光雷達的主要元件是兩個掃描器——多邊形棱鏡和垂直掃描振鏡，分別負責水平和垂直方向上的掃描。特點是掃描速度快，精度高。比如：一個四面多邊形，只移動八條激光器光束（相當于傳統的8線激光雷達），以5000rpm速度掃描，垂直分辨率為2667條/秒，120度水平掃描，在10Hz非隔行掃描下，垂直分辨率達267線。優點：轉速越高，掃描精度越高；可以控制掃描區域，提高關鍵區域的掃描密度；多邊形可提供超寬FOV，一般可做到水平120度。MEMSLidar一般不超過80度；通光孔徑大，信噪比和有效距離要遠高于MEMSLidar；價格低廉，MEMS振鏡貴的要上千美元，多邊形激光掃描已...

LiDAR 數據通常在空中收集，如NOAA在加州大蘇爾Bixby大橋上空的調查飛機（右圖）。這里的LiDAR數據顯示了Bixby大橋的俯視圖（左上）和側視圖（左下）。NOAA的科學家使用基于LiDAR的裝置檢查自然和人造環境。LiDAR數據支持洪水和風暴潮建模、水動力建模、海岸線測繪、應急響應、水文測量以及海岸脆弱性分析等活動。此外，地形LiDAR使用近紅外激光繪制地形和建筑物地圖，而測深LiDAR使用透水綠光繪制海底和河床地圖。在農業中，LiDAR可用于繪制拓撲圖和作物生長圖，從而提供有關肥料需求和灌溉需求的信息。物流分揀依靠激光雷達引導機械臂，快速準確分揀貨物。廣東軌旁入侵激光雷達供應激光...

激光雷達的工作原理：對人畜無害的紅外光束Light Pluses發射、反射和接收來探測物體。能探測的對象：白天或黑夜下的特定物體與車之間的距離。甚至由于反射度的不同，車道線和路面也是可以區分開來的。哪些物體無法探測：光束無法探測到被遮擋的物體。車用激光雷達工作原理就是蝙蝠測距用的回波時間（Time of Flight，縮寫為TOF）測量方法。分析目標物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息，輸出點云，從而呈現出目標物精確的三維結構信息。激光雷達在醫療領域被用于人體三維掃描和診斷。上海四探頭激光雷達廠家優劣勢分析，優勢：OPA激光雷達發射機采用純固態器件，沒有任何需要活動的機械結...

當三維點較為稠密的時候，可以像視覺一樣提取特征點和其周圍的描述子，主要通過選擇幾何屬性（如法線和曲率）比較有區分度的點，在計算其局部鄰域的幾何屬性的統計得到關鍵點的描述子，而當處理目前市面上的激光雷達得到的單幀點云數據時，由于點云較為稀疏，主要依靠每個激光器在掃描時得到的環線根據曲率得到特征點。而有了兩幀點云的數據根據配準得到了相對位姿變換關系后，我們便可以利用激光雷達傳感器獲得的數據來估計載體物體的位姿隨時間的變化而改變的關系。比如我們可以利用當前幀和上一幀數據進行匹配，或者當前幀和累計堆疊出來的子地圖進行匹配，得到位姿變換關系，從而實現里程計的作用。電力巡檢時激光雷達識別線路故障，提高巡檢...

緊接著，一個激光雷達如果能在同一個空間內，按照設定好的角度發射多條激光，就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息，經過數據處理后，這些信息配合x，y，z坐標，就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號，再基于軟件算法組合起來，系統就可以得到線、面、體等各種相關參數，以此建立三維點云圖，繪制出環境地圖，就能變成汽車的“眼睛”。激光雷達是由激光發射單元和激光接收單元組成，發射單元的工作方式是向外發射激光束層，層數越多，精度也越高(如下圖所示)，不過這也意味著傳感器尺寸越大。發射單元將激光發射出去后，當激光遇到障礙物會反射，從而被接收器接...

在三維模型重建方面，較初的研究集中于鄰接關系和初始姿態均已知時的點云精配準、點云融合以及三維表面重建。在此，鄰接關系用以指明哪些點云與給定的某幅點云之間具有一定的重疊區域，該關系通常通過記錄每幅點云的掃描順序得到。而初始姿態則依賴于轉臺標定、物體表面標記點或者人工選取對應點等方式實現。這類算法需要較多的人工干預，因而自動化程度不高。接著，研究人員轉向點云鄰接關系已知但初始姿態未知情況下的三維模型重建，常見方法有基于關鍵點匹配、基于線匹配、以及基于面匹配 等三類算法。激光雷達的智能化校準功能減少了人工干預的需要。貴州IGV激光雷達旋轉透射棱鏡：棱鏡激光雷達也稱為雙楔形棱鏡激光雷達，內部包括兩個楔...

優劣勢分析，優勢：首先，該設計減少了激光發射和接收的線數以實現一幀之內更高的線數，也隨之降低了對焦與標定的復雜度，因此生產效率得以大幅提升，并且相比于傳統機械式激光雷達，棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次，只要掃描時間夠久，就能得到精度極高的點云以及環境建模，分辨率幾乎沒有上限，且可達到近100％的視場覆蓋率。劣勢：棱鏡式激光雷達FOV相對較小，且視場中心的掃描點非常密集，雷達的視場邊緣掃描點比較稀疏，在雷達啟動的短時間內會有分辨率過低的問題。對于高速移動的汽車來說，顯然不存在長時間掃描的情況，不過可以通過增加激光線束和功率實現更高的精度和更遠的探測距離，但機械結構也相對更加復雜，體積讓前兩者更...

線數，線數越高，表示單位時間內采樣的點就越多，分辨率也就越高，目前無人駕駛車一般采用32線或64線的激光雷達。分辨率，分辨率和激光光束之間的夾角有關，夾角越小，分辨率越高。固態激光雷達的垂直分辨率和水平分辨率大概相當，約為0.1°，旋轉式激光雷達的水平角分辨率為0.08°，垂直角分辨率約為0.4°。探測距離，激光雷達的較大測量距離。在自動駕駛領域應用的激光雷達的測距范圍普遍在100~200m左右。測量精度，激光雷達的數據手冊中的測量精度(Accuracy)常表示為，例如±2cm的形式。精度表示設備測量位置與實際位置偏差的范圍。激光雷達通過發射激光束，精確測量目標距離，是自動駕駛的關鍵傳感器。河...

緊接著，一個激光雷達如果能在同一個空間內，按照設定好的角度發射多條激光，就能得到多條基于障礙物的反射信號。再配合時間范圍、激光的掃描角度、GPS 位置和 INS 信息，經過數據處理后，這些信息配合x，y，z坐標，就會成為具有距離信息、空間位置信息等的三維立體信號，再基于軟件算法組合起來，系統就可以得到線、面、體等各種相關參數，以此建立三維點云圖，繪制出環境地圖，就能變成汽車的“眼睛”。激光雷達是由激光發射單元和激光接收單元組成，發射單元的工作方式是向外發射激光束層，層數越多，精度也越高(如下圖所示)，不過這也意味著傳感器尺寸越大。發射單元將激光發射出去后，當激光遇到障礙物會反射，從而被接收器接...

機械式激光雷達，工作原理，發射和接收模塊被電機電動進行360度旋轉。在豎直方向上排布多組激光線束，發射模塊以一定頻率發射激光線，通過不斷旋轉發射頭實現動態掃描。優劣勢分析，優勢：機械式激光雷達作為較早裝車的產品，技術已經比較成熟，因為其是由電機控制旋轉，所以可以長時間內保持轉速穩定，每次掃描的速度都是線性的。并且由于『站得高』，機械式激光雷達可以對周圍環境進行精度夠高并且清晰穩定的360度環境重構。劣勢：雖然技術成熟，但因為其內部的激光收發模組線束多，并且需要復雜的人工調整，制造周期長，所以成本并不低，并且可靠性差，導致可量產性不高。其次，機械式激光雷達體積過大，消費者接受度不高。然后，它的壽...

下游主要客戶：車載領域，目前，在智能駕駛市場中，ADAS+ADS雙輪驅動，激光雷達作為智能駕駛畫龍點睛的產品，不可或缺。在高級輔助駕駛市場，激光雷達的成本不斷下降，商業化進程有望提速，全球范圍內L3級輔助駕駛量產車項目當前處于快速開發之中。世界各地交通法規的修訂為L3級自動駕駛技術商業化落地帶來機會。2020年6月通過的《ALKS車道自動保持系統條例》，這是全球范圍內頭一個針對L3級自動駕駛具有約束力的國際法規。隨著激光雷達成本下探至數百美元區間且達到車規級要求，未來越來越多高級輔助駕駛量產項目將實現量產；根據Forst&Sullivan的研究報告，2021-2026E、2026E-2020E...

激光雷達的優劣勢分析，優勢：轉鏡式激光雷達的激光發射和接收裝置是固定的，所以即使有【旋轉機構】，也可以把產品體積做小，進而降低成本。并且旋轉機構只有反射鏡，整體重量比較輕，電機軸承的負荷小，系統運行起來更穩定，壽命更長，是符合車規量產的優勢條件。劣勢：因為有【旋轉機構】這樣的機械形式的存在，便不可避免地在長期運行之后，激光雷達的穩定性、準確度會受到影響。其次，一維式的掃描線數少，掃描角度不能到360度。激光雷達在虛擬現實技術中實現了真實世界的數字化重建。江西泰覽Tele-15激光雷達楔形棱鏡旋轉雷達，收發模塊的PLD（PulsedLaserDiode）發射出激光，通過反射鏡和凸透鏡變成平行光，...

給定兩個來自不同坐標系的三維數據點集，找到兩個點集空間的變換關系，使得兩個點集能統一到同一坐標系統中，這個過程便稱為配準。配準的目標是在全局坐標框架中找到單獨獲取的視圖的相對位置和方向，使得它們之間的相交區域完全重疊。對于從不同視圖（views）獲取的每一組點云數據，點云數據很有可能是完全不相同的，需要一個能夠將它們對齊在一起的單一點云模型，從而可以應用后續處理步驟，如分割和進行模型重建。目前對配準過程較常見的主要是 ICP 及其變種算法，NDT 算法，和基于特征提取的匹配。覽沃 Mid - 360 主動抗串擾，在室內多雷達場景中保持穩定探測。上海國產激光雷達制**射率，反射率是指物體反射的輻...

優劣勢分析，優勢：OPA激光雷達發射機采用純固態器件，沒有任何需要活動的機械結構，因此在耐久度上表現更出眾；雖然省去機械掃描結構，但卻能做到類似機械式的全景掃描，同時在體積上可以做得更小，量產后的成本有望較大程度上降低。劣勢：OPA激光雷達對激光調試、信號處理的運算力要求很大，同時，它還要求陣列單元尺寸必須不大于半個波長，因此每個器件尺寸只500nm左右，對材料和工藝的要求都極為苛刻，由于技術難度高，上游產業鏈不成熟，導致 OPA 方案短期內難以車規級量產，目前也很少有專注開發OPA激光雷達的Tier1供應商。探測距離 70 米 @80% 反射率，覽沃 Mid - 360 抗室外強光性能佳。隧...

激光雷達的構成與分類：激光雷達的構成，激光雷達發展到現在，其結構精密且復雜，主要由激光系統、接收系統、信號處理單元和掃描模塊四大主要組件構成。激光器以脈沖的方式點亮發射激光，照射到障礙物后對物體進行3D掃描，反射光線經由鏡頭組匯聚到接收器上。信號處理單元負責控制激光器的發射，并將接收到的模擬信號轉為數字信號，然后進入主控芯片進行數據的處理和計算。進一步的，我們可以根據以下指標判斷激光雷達的好壞。視場角，視場角決定了激光雷達能夠看到的視野范圍，分為水平視場角和垂直視場角，視場角越大，表示視野范圍越大，反之則表示視野范圍越小。激光雷達的輕便設計使其便于攜帶和操作。天津工業激光雷達設備MEMS激光雷...

給定兩個來自不同坐標系的三維數據點集，找到兩個點集空間的變換關系，使得兩個點集能統一到同一坐標系統中，這個過程便稱為配準。配準的目標是在全局坐標框架中找到單獨獲取的視圖的相對位置和方向，使得它們之間的相交區域完全重疊。對于從不同視圖（views）獲取的每一組點云數據，點云數據很有可能是完全不相同的，需要一個能夠將它們對齊在一起的單一點云模型，從而可以應用后續處理步驟，如分割和進行模型重建。目前對配準過程較常見的主要是 ICP 及其變種算法，NDT 算法，和基于特征提取的匹配。在安全監控領域，激光雷達能有效識別入侵者并觸發警報。天津覽沃激光雷達市價測距準度：激光雷達探測得到距離數據與真值之間的差...

如今，LiDAR經常用于創建所處空間的三維模型。自主導航是使用LiDAR系統生成的點云數據的應用之一。微型LiDAR系統甚至能夠嵌入在手機大小的設備中。LiDAR 在現實世界中如何發揮作用，自主導航中的態勢感知是LiDAR的一個較引人入勝的應用。任何移動車輛的態勢感知系統都需要同樣了解其周圍的靜止和移動物體。例如，雷達技術長期以來用于探測飛機。對于地面車輛，已經發現LiDAR非常有用，因為它能夠確定物體的距離并且在方向性上非常精確。探測光束能夠在角度上精確定向并快速掃描，據此創建三維模型點云數據。因為車輛周圍的情況是高度動態的，所以快速掃描能力對這類應用至關重要。主動抗串擾功能，使覽沃 Mid...

激光光源，由于激光器發射的光線需要投射至整個FOV平面區域內，除了面光源可以直接發射整面光線外，點光源則需要做二維掃描覆蓋整個FOV區域，線光源需要做一維掃描覆蓋整個FOV區域。其中點光源根據光源發射的形式又可以分為EEL（Edge-Emitting Laser邊發射激光器）和VCSEL（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser垂直腔面發射激光器）兩種，二者區別在于EEL激光平行于襯底表面發出（如圖1），VCSEL激光垂直于襯底表面發出（如圖2）。其中VCSEL式易于進行芯片式陣列布置，通常使用此類光源進行陣列式布置形成線光源（一維陣列）或面光源（二維陣列）...

激光雷達的FOV，FOV指激光雷達能夠探測到的視場范圍，可以從垂直和水平兩個維度以角度來衡量范圍大小，下圖比較形象的展示了激光雷達FOV范圍，之所以要提到FOV是因為后面不同的技術路線基本都是為了能夠實現對FOV區域內探測。垂直FOV：常見的車載激光雷達通常在25°，形狀呈扇形；水平FOV：常見的機械式激光雷達可以達到360°范圍，通常布置于車頂；常見的車載半固態激光雷達通常可以達到120°范圍，形狀呈扇形，可布置于車身或車頂。激光雷達的耐用性保證了其在惡劣環境下的長期穩定運行。天津泰覽Tele-15激光雷達哪家好LiDAR還能夠用于確定測量目標的速度。這可以通過多普勒方法或快速連續測距來實現...

工作原理，Flash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達的原理也是快閃，不像MEMS或OPA的方案會去進行掃描，而是短時間直接發射出一大片覆蓋探測區域的激光，再以高度靈敏的接收器，來完成對環境周圍圖像的繪制。因此，Flash固態激光雷達屬于非掃描式雷達，發射面陣光，是以2維或3維圖像為重點輸出內容的激光雷達。某種意義上，它有些類似于黑夜中的照相機，光源由自己主動發出。Flash激光雷達的成像原理是發射大面積激光一次照亮整個場景，然后使用多個傳感器接收檢測和反射光。但較大的問題是，這種工作模式需要非常高的激光功率。Mid - 360 距離探測可為 10cm，小盲區助力嵌入式無盲區安裝。山西國產...

不同車載傳感器的比較，目前，激光雷達、毫米波雷達和攝像頭是公認的自動駕駛的三大關鍵傳感器技術。從技術上看，激光雷達與其他兩者相比具備強大的空間三維分辨能力。中國汽車工程學會、國汽智聯汽車研究院編寫的《中國智能網聯汽車產業發展報告（2019）》稱，當前在人工智能的重要應用場景智能網聯汽車的自動駕駛和輔助駕駛領域中，激光雷達是實現環境感知的主要傳感器之一。報告認為，在用于道路信息檢測的傳感器中，激光雷達在探測距離、精確性等方面，相比毫米波雷達具有一定的優勢。電力巡檢時激光雷達識別線路故障，提高巡檢精度。三維激光雷達渠道工作原理，Flash原本的意思為快閃。而Flash激光雷達的原理也是快閃，不像M...

MEMS：MEMS激光雷達通過“振動”調整激光反射角度，實現掃描，激光發射器固定不動，但很考驗接收器的能力，而且壽命同樣是行業內的重大挑戰。支撐振鏡的懸臂梁角度有限，覆蓋面很小，所以需要多個雷達進行共同拼接才能實現大視角覆蓋，這就會在每個激光雷達掃描的邊緣出現不均勻的畸變與重疊，不利于算法處理。另外，懸臂梁很細，機械壽命也有待進一步提升。振鏡+轉鏡：在轉鏡的基礎上加入振鏡，轉鏡負責橫向，振鏡負責縱向，滿足更寬泛的掃射角度，頻率更高價格相比前兩者更貴，但同樣面臨壽命問題。激光雷達的高穩定性使其在太空探測任務中備受青睞。國產激光雷達廠家直銷要知道光速是每秒30萬公里。要區分目標厘米級別的精確距離，...

反射強度，LiDAR 返回的每個數據中，除了根據速度和時間計算出的反射強度其實是指激光點回波功率和發射功率的比值。而激光的反射強度根據現有的光學模型，可以較好的刻畫為以下模型。我們可以看到，激光點的反射率和距離的平方成反比，和物體的入射角成反比。入射角是入射光線與物體表面法線的夾角。時間戳和編碼信息，LiDAR 通常從硬件層面支持授時，即有硬件 trigger 觸發 LiDAR 數據，并支持給這一幀數據打上時間戳。通常會提供支持三種時間同步接口，IEEE 15882008同步，遵循精確時間協議，通過以太網對測量以及系統控制實現精確的時鐘同步。激光雷達在航空測量中提供了高精度的地理數據。四川激光...

調頻連續波FMCW激光雷達，以三角波調頻連續波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發射信號頻率，紅色為接收信號頻率，發射的激光束被反復調制，信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射，反射會影響光的頻率，當反射光返回到檢測器，與發射時的頻率相比，就能測量兩種頻率之間的差值，與距離成比例，從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據前方移動物體的速度而改變，結合多普勒效應，即可計算出目標的速度。優點：每個像素都有多普勒信息，含速度信息；解決Lidar間串擾問題；不受環境光影響，探測靈敏度高；缺點：不能探測切向運動目標。采用主動抗串擾設計，覽沃 Mid - 360 在多雷達環境下穩定運行互不干...

調頻連續波FMCW激光雷達，以三角波調頻連續波為例來介紹其測距/測速原理。藍色為發射信號頻率，紅色為接收信號頻率，發射的激光束被反復調制，信號頻率不斷變化。激光束擊中障礙物被反射，反射會影響光的頻率，當反射光返回到檢測器，與發射時的頻率相比，就能測量兩種頻率之間的差值，與距離成比例，從而計算出物體的位置信息。FMCW的反射光頻率會根據前方移動物體的速度而改變，結合多普勒效應，即可計算出目標的速度。優點：每個像素都有多普勒信息，含速度信息；解決Lidar間串擾問題；不受環境光影響，探測靈敏度高；缺點：不能探測切向運動目標。覽沃 Mid - 360 水平視場角達 360°，垂直視場角 59°。江西...

LiDAR 技術的其它應用，LiDAR 的應用范圍普遍而多樣。在大氣科學中，LiDAR已被用于檢測多種大氣成分。已經應用于表征大氣中的氣溶膠，研究高層大氣風，剖面云，幫助收集天氣數據，以及其它許多應用場合。在天文學中，LiDAR已被用于測量距離，包括遠距離物體（例如月球）和近距離物體。實際上，LiDAR是將地月距離測量的精度提高到毫米級的關鍵設備。LiDAR還在天文學應用中用于建立導星。在考古學中，LiDAR已被用于繪制茂密森林樹冠下的古代交通系統地圖。Mid - 360 獨特混合固態技術，造就 360° 全向超大視場角優勢。重慶激光雷達設備現代雷達的波長一般是到米級別，例如火控雷達的波長是1...

優劣勢分析，優勢：首先，該設計減少了激光發射和接收的線數以實現一幀之內更高的線數，也隨之降低了對焦與標定的復雜度，因此生產效率得以大幅提升，并且相比于傳統機械式激光雷達，棱鏡式的成本有了大幅的下降。其次，只要掃描時間夠久，就能得到精度極高的點云以及環境建模，分辨率幾乎沒有上限，且可達到近100％的視場覆蓋率。劣勢：棱鏡式激光雷達FOV相對較小，且視場中心的掃描點非常密集，雷達的視場邊緣掃描點比較稀疏，在雷達啟動的短時間內會有分辨率過低的問題。對于高速移動的汽車來說，顯然不存在長時間掃描的情況，不過可以通過增加激光線束和功率實現更高的精度和更遠的探測距離，但機械結構也相對更加復雜，體積讓前兩者更...