激光雷达可以收集非常详细可靠的三维信息,从而填补了其他传感器技术的不足。在各种环境下可以检测和准确分类目标,因此在各类传感器中脱颖而出。来自相机的数据可以用于更深入的分析,雷达收集的距离和速度数据可以用激光雷达进行验证,以获得更高的精度。这意味着,未来所有基于传感器的应用都将集成摄像头、雷达系统、激光雷达以及其他传感器。
4、激光雷达不能在恶劣的环境条件下工作
摄像机不能在没有足够的环境照明的情况下工作,例如在汽车的应用中,摄像机的探测距离只能达到前照灯的照射距离。相比之下,无论光强度条件如何,激光雷达的探测范围都可以达到数百米,因为它依赖的是红外激光束而不是可见光。也就是说,一辆配备了激光雷达传感器的自动驾驶汽车,即使关掉前照灯,在漆黑的环境下驾驶也能像在白天一样顺畅。
当谈到像雾、雨或雪这样的恶劣条件时,激光雷达在性能上再次展现出明显的优势,可以在感知系统中弥补其他传感器(如相机)的不足。
在雨中,激光雷达通常比相机表现得更好,因为它们的光束很大。这使得光束能够绕过传感器反射镜上的障碍物(如雨滴),因此激光雷达的射程在一定程度上不受影响。相比之下,相机的像素尺寸要比雨滴的尺寸小得多,因此它的视野会被遮挡。
大光束还使激光雷达能够检测来自不同范围的多个回波,并只处理信号最强的那个。这在恶劣的天气条件下也会很有用,比如下雪时,激光雷达可以忽略雪花的反射所带来的影响。没有加入任何机器学习算法的相机,不能区分雪花,湿镜头或硬物体,最终返回一个扭曲的图像。
激光雷达的曝光时间和快门速度(百万分之一秒)也比相机(千分之一秒)要短,这意味着雨滴不会被检测为跨越多个像素的条纹,而是原始形状。
由于激光雷达是一种光学设备,其性能在大雾等条件下也会受到负面影响,但它仍能够提供更多比相机等传感器的有价值的数据,并且检测的距离更远,如上图所示。
5、激光雷达传感器很昂贵
曾经有一段时间,市场上唯一可用的激光雷达是旋转式激光雷达,这种激光雷达非常昂贵,体积很大,无法大量生产。因此,人们对激光雷达及其高昂的价格仍有误解是很自然的。但自从MEMS(微机电系统)激光雷达问世后,彻底改变了这一说法。MEMS组件是由硅制成的,很容易进行生产扩展,因此具有非常高的成本效益。
固态激光雷达采用标准组件,无需定期维护,因此成本降低。近年来,这些激光雷达传感器的成本已经从几千美元降到几百美元,这种趋势会在未来持续下去。事实上,中程传感器在大批量生产时甚至可以以三位数的价格出售。
6、基于MEMS的激光雷达性能不高
尽管基于MEMS的激光雷达传感器具有可量产、成本低等优点,但人们经常误以为这些设备的探测范围很小。这种说法源于MEMS微振镜通常非常小(因此在MEMS中称为“微型”)。一般来说,镜子尺寸越大,接收面积越大,探测范围越长。虹科开发了自己的MEMS微振镜,其尺寸超过10mm,能将高比例的光子定向返回到光电探测器上。
虹科固态激光雷达传感器借助同轴设计实现空间滤波,这意味着检测器可以精确接收来自发射方向的光子。最小化背景光,实现高信噪比,从而增大探测范围。
以上关于激光雷达技术及其应用的一些常见误区。在本系列的第二部分内容,我们将会给大家揭开更多激光雷达应用中存在的误区,敬请关注!