在讲VLP-16的工作原理之前,先明确一下激光雷达的概念:

Q:什么是激光雷达?激光雷达与相机有何区别?

A:激光雷达(LiDAR)是一种基于激光测距技术的传感器,很多人在将LiDAR写做LIDAR,注意"i"是小写。通过测量激光发射-反射-接收的时间间隔,根据光速可以计算激光发射器到地物点的距离。如果以激光雷达中心建立坐标系,根据激光发射时的水平角和俯仰角,即可计算地物点的三维坐标。而相机采集的图像中,无法直接获取三维信息,需要通过具有重叠的两张或多张图像,估计真实的深度。激光雷达优势在于可靠、精度高,相机的优势在于具有色彩纹理信息、成本低。

Q:激光雷达与雷达有什么区别?

激光雷达是雷达(radar)的一种,因为其采用激光测距技术,所以称为激光雷达。还有毫米波雷达、微波雷达等。毫米波雷达是汽车、安监领域的一种常用传感器,可以测量动态物体的速度距离,在乘用车上搭载毫米波雷达可以大大提升车辆的安全性。4D毫米波雷达在数据上与激光雷达有诸多相似之处,因其成本低的特点,成为无人驾驶领域内的新星。 

Q:激光雷达与激光扫描仪有啥区别?

A:激光扫描仪是测绘领域内常用的一种仪器。两种仪器在原理上也十分相似,因为二者都是基于激光测距原理,硬件上都是以激光发射器为核心,测量的结果都是场景的三维坐标。二者的主要差别在于机械结构和用途的区别。机械结构上,激光扫描仪通常只有一个激光发射器,通过一个旋转的发射棱镜,可以扫描一条线,如果整机也在另一个自由度上转动,就可以扫描得到完整的360°范围。激光扫描仪中的多线激光雷达同时搭载了多个激光器,也需要在一个自由度上旋转。雷达的主要作用是探测、感知场景的动静态情况。激光扫描仪侧重于对静态场景进行三维建模,通常激光扫描仪的精度(毫米级)也高于激光雷达(厘米级)。

Q:机械激光雷达与固态激光雷达有何区别

激光器每次只能发射一个点,如何使激光器采集整个三维空间的信息呢?机械式激光雷达和固态激光雷达走了两条截然不同的路子。机械式激光雷达:一个激光器不够?那就再来几个,于是将多个激光器堆叠在一起,但是太多了成本扛不住啊,怎么办,转起来,激光发射器边发射边旋转,这样就可以得到一圈3D点了。因为其内部有机械式的旋转结构,所以这一类激光雷达被称为机械式激光雷达。多线和单线的区别就是内部堆叠激光器的数量。固态激光走的路子是利用微电子机械系统的技术驱动旋镜,通过反射使激光束指向不同方向。涉及较多的MEMS、电子电路等物理知识。目前来说,机械式的技术相对成熟,且工作起来较为稳定。固态式的扫描速度快,分辨率高,体积小,成本低,是未来的发展趋势。