激光雷达成像原理
激光雷达是一种综合的光探测与测量系统,通过发射接受激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出目标对象与车的相对距离。目前常见的有16线、32线、64线激光雷达。激光雷达线束越多,测量精度越高,安全性越高。
多束激光线同时发射,并配合激光雷达的旋转便得到了如上图所示的激光雷达点云。其中激光雷达的线束决定了传感器的垂直视角以及垂直方向的分辨率,如下图所示为禾赛64线激光雷达,其垂直方向较多有64根线,且视场范围为:-25°~+15°。产品发出经调制的近红外光,遇物体后反射,单点激光雷达通过计算调制红外光的发射、反射后产生的相位差,来换算与被测目标物体之间的距离,以产生深度信息。旋转速度决定了水平方向点云角分辨率,如:激光雷达扫描频率为10Hz,水平角分辨率为0.2°,那么扫描的点数为360°/0.2°=1800点;若扫描频率提高到20Hz,此时角分辨率为0.4°,扫描点数也就减半,同样目标上的点云会更稀疏。
什么是激光雷达?
传统雷达技术利用无线电波的方法发现目标并测定其空间位置,其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,电磁波遇到物体将会发生反射;雷达天线收集被反射的电磁波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息。雷达可谓是千里眼和顺风耳,使得人们能发现数千米之外的目标。激光雷达技术背景激光雷达系统组成主要分为三部分:发射系统、接收系统、处理系统。自二十世纪六七十年代起,随着激光技术和探测器件的发展,激光雷达技术应运而生。
激光雷达是一种以激光为发射源,可以精准、快速获取目标三维空间信息的主动探测技术。激光雷达技术可获得目标的三维立体图像,并具有快速和精准的显著优势,被广泛应用于军事、航空航天以及民用三维传感等领域。
激光雷达在矿产行业的应用
激光雷达以其精准的测绘技术为矿产行业所熟知。伴随科学技术及矿产行业细分领域的自动化进程,激光雷达被更广泛应用于矿料测量、矿料运输、矿车避障等方面。激光雷达应用广泛激光雷达应用广泛,种类多样,它分为机载海洋激光雷达、2D激光雷达和单点激光雷达,激光雷达低空探测性能好,抗干扰能力强,可以精准测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,还可以探测、识别、分辨跟踪目标。同时,也有越来越多的安全解决方案商将激光雷达当作视觉传感器与报警系统结合起来,在节省成本的同时,进一步提高生产过程中的安全程度。
在矿区环境下工作,对相应的传感器产品要求严苛:高的防护等级、抗干扰和串扰、抗强震动、工作温度范围广、功耗低等。北醒激光雷达在产品设计之初,就考虑到工业领域应用需求:升级产品至IP67防护等级,出厂抗震测试,一系列温度建模测试增强产品稳定性。多束激光线同时发射,并配合激光雷达的旋转便得到了如上图所示的激光雷达点云。通过下列三个经典案例,可以更好的了解北醒激光雷达在矿产行业应用。
激光雷达
说到激光雷达,近几年,很多先进的硬核设备都引入了激光雷达,像、无人车、机器人、3D打印设备等,而激光雷达系统的发展和普及离不开音圈马达的助推。激光雷达是通过发射激光束,再接收从远处物体反射回来的光束,通过测量光束的飞行时间而获得远处物体的距离信息。不过,激光束非常窄,并且它们不会发生散射,因此单束激光雷达脉冲只能感知一个非常小的物体。