LiDAR(Light Detection and Ranging)是激光探测及测距系统的简称。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对目标进行探测、跟踪和识别。
什么激光雷达的线数
我们经常会听到16线激光雷达，64线激光雷达，那么什么是激光雷达的线数？
激光雷达的线数是在垂直方向上分布的激光发射器的个数。多线激光雷达就是通过多个激光发射器在垂直方向上的分布，通过电机的旋转形成多条线束的扫描。理论上讲，激光雷达线束越多，越密集对环境描述就更加充分。
激光雷达的扫描原理
测距方式：飞行时间测量法（Time of Flight）
1.激光雷达中的激光器发射出一束超短激光脉冲
2.激光投射到目标物体上后发生漫反射传感器接收漫反射激光
3.通过激光光束在空中的飞行时间准确计算得出目标物体到传感器间的距离
d : 距离; c : 光速 ;t : 激光从发出到收回的时间
由于激光发射器或者接收器的安装是固定的，所以只能在非常集中的区域给出非常清晰的分辨率。为了扩大视野，通常需要单个发射器和接收器向上或下偏转以得到更大的激光器视野覆盖范围。例如Velodyne的64线激光雷达系统具有26.8度的垂直视角，这使得激光雷达可以从50米开外看到一个12米高的物体的顶部。
另外距离雷达的远近不同，点云的疏密程度也不同，越近点的间隔越小，点云越密集，越远，点云越稀疏，对环境的描述就越粗糙。
激光雷达的参数指标
测量距离、测量精度、测量速率、角度分辨率是决定三维激光雷达性能的几个重要指标。
测量距离决定了无人车能够看多远，理论上当然越远越好。
测量精度决定了无人车能够看的多准，越准无人车就越可靠。
角分辨率决定了无人车能够看得多细致，越细致算法就能够做的越精确。
激光雷达与其它传感器在无人驾驶领域的比较
激光雷达效果
激光雷达的问题
1) 价格
激光雷达的价格居高不下，以velody 64线为例，售价达到了8W美金，这对于中低端量产车来说，是不可接受的。随着激光雷达的大规模普及，价格还是很有希望降下来的。
2) 雨雪天气
由于激光雷达精确的测量精度导致它会把雨雪甚至雾霾识别为障碍物，给无人驾驶带来很多问题。
3) 测量距离
激光雷达系统面临的另一个挑战是旋转时的刷新率相对较慢。系统的刷新速率受复杂的光学器件旋转速度的限制。激光雷达系统最快的旋转速率大约是10Hz，这限制了数据流的刷新速率。当传感器旋转时，以60英里/小时行驶的汽车在1/10秒内行进8.8英尺，因此传感器对于在汽车驶过期间在这8.8英尺内发生的变化基本上是看不清的。更重要的是，激光雷达覆盖的范围（在完美条件下）为100-120米，这对于以60英里/小时行驶的汽车来说仅相当于不到4.5秒的行驶时间。
4) 干扰和攻击
激光雷达发出去的激光本身是没有编码的。所以接收器自己本身是没办法识别到底这束光线是它隔壁发射器发射出去的还是干扰信号。黑客攻击指的是采取模拟车辆、行人的信号，反馈给激光雷达造成周围存在障碍物假象的攻击手法。最终会导致汽车被强制减速或者刹车。
閱讀更多 半杯茶的小酒杯 的文章
