激光雷达传感器技术你了解吗

当今，在人工智能时代到来的背景下，激光雷达受到了越来越多的关注，也被广泛应用于自动驾驶、机器人、无人机、安防监控、地图测绘 、智慧城市、物联网等高新技术科技领域，成为社会发展服务中不可或缺的高技术手段。随着科技水平的快速提升，激光雷达传感技术也得到了不断的发展和升级。

首先，我们了解一下关于激光雷达的定义：激光雷达（LiDAR）是一种用于精确获得三维位置信息的传感器，好比人类的眼睛，通过激光探测目标，获得数据并生成精确的数字工程模型，可以确定物体的距离、方位、高度、速度、形状甚至材质。激光雷达由发射系统、接收系统 、信息处理三部分组成。

其次，激光雷达的工作原理就是利用可见和近红外光波（多为950nm波段附近的红外光）发射、反射和接收来探测物体。以激光作为信号源，由激光器发射出的脉冲激光，打到地面的树木，道路，桥梁和建筑物等目标物体上引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的接收器上，根据激光测距原理计算，就得到从激光雷达到目标点的距离。

脉冲激光不断地扫描目标物，就可以得到目标物上全部目标点的数据，用此数据进行成像处理后，就可得到精确的三维点云图像。也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度。

最后，激光雷达主要分为机械式激光雷达、混合固态激光雷达和固态激光雷达。其中，固态激光雷达成为民用和商业应用中的宠儿。

固态激光雷达的优点包括了：数据采集速度快，拥有极高分辨率；高抗干扰能力，对于温度和振动的适应性强；丰富的信息量，通过波束控制，点云可以任意分布；例如在高速公路主要扫描前方远处，对于侧面稀疏扫描但并不完全忽略，在十字路口加强侧面扫描。而只能匀速旋转的机械式激光雷达是无法执行这种精细操作的。固体激光雷达还不受光线影响，激光扫描仪可全天候进行侦测任务，在雨、雪、雾等恶劣天气中也能正常运行。

同时，除特斯拉和埃隆·马斯克避免使用激光雷达外，眼下几乎所有的自动驾驶汽车制造商和车型都使用激光雷达传感器。因此，激光雷达设备的市场正在蓬勃发展，一旦无人驾驶汽车进入大规模生产阶段，预计该市场将呈指数级增长。据调研机构Yole预测，2023年，高级辅助驾驶将给激光雷达产生17亿美元的市场，自动驾驶将给激光雷达带来35亿美元的市场。