【虹科】固态激光雷达扫描模式:呈眼形且可配置收藏

网友投稿 161 2024-01-22


虹科激光雷达点云为什么呈眼形?如何配置?这些配置针对不同应用的优势是什么?    虹科固态激光雷达点云具有与众不同的特征,其中最引人注目的是它的呈人眼形状,这与传感器的设计以及开发所谓的“扫描式激光雷达”有关。

【虹科】固态激光雷达扫描模式:呈眼形且可配置收藏

为了理解为什么虹科激光雷达的点云是椭圆形的,我们需要看看传感器内部以及其扫描模式

1、通过计算飞行时间探测距离    虹科固态激光雷达采用基于飞行时间原理的技术:发射激光脉冲,并根据其被物体反射回来并被传感器再次检测到所需的时间,可以精确地确定物体的距离每秒重复这个过程数百万次,就可以生成周围环境的详细图像。

   虹科固态激光雷达通过一个单一的激光源发射激光脉冲如果传感器仅由该激光源和探测器组成,但没有光束偏转单元,则只能在一个方向上进行测量因此,为了获得环境的整体图像,传感器设计还包括一个光束偏转单元,也称为扫描仪。

由于这些组件的存在,这个激光雷达也被称为:扫描式激光雷达扫描仪的任务是将光束偏转到环境中,以便将其捕获一个整体,而不是捕获一个点2、两面反射镜形成视场    虹科固态激光雷达的光束偏转单元由两个MEMS反射镜组成。

这两个反射镜可以自由摆动一面反射镜水平移动,另一面反射镜垂直移动水平反射镜以连续且几乎谐波的曲线振荡最大光圈角限制了水平视野,但它始终可以聚焦    另一方面,垂直反射镜的振幅是可变的,可以连续变化两个反射镜的振动共同构成了扫描环境的视场。

一旦启动,反射镜便以“本征频率”振荡反射镜越大,本征频率通常越低,因为反射镜的重量随尺寸的增加而增加3、反射镜相互移动形成椭圆扫描模式    但是为什么要有一个高本征频率呢?因为它决定捕获所有“扫描线”所需的时间。

一条扫描线是水平镜摆动运动的一半——即激光束由右至左或从左至右扫描一次两个反射镜的本征频率相互调谐并进行相位偏移,从而以椭圆扫描模式扫描周围的环境    此模式是这样产生的:水平镜从左向右移动,而垂直镜开始以小幅度振荡。

因此,第一条扫描线几乎是一条水平线对于第二条扫描线,水平反射镜现在从右向左摆动,而垂直反射镜从上到下移动因此,第二扫描线位于第一扫描线的下方第三条线从左到右一直延伸到第一条线的下方,直到达到最大垂直视场。

一旦场景被完全捕获,所谓的一帧就完成了

4、扫描模式的配置    虹科固态激光雷达最多可以产生大约每秒500条扫描线,由于这是一个可设置变量,因此可以应用在不同的条件下例如,如果每帧需要大量的垂直扫描线,则可以在垂直视场小的情况下设定小的扫描线间距,或者当扫描线之间的距离较大时设置较大的垂直视场来实现。

  但是,每帧创建的扫描线越多,扫描整个场景所需的时间就越长每秒扫描一次视野,最多约500条扫描线即每个像素测量一次但是,在一秒钟内传感器的视场会发生很多变化,因此,提高帧速率对于很多应用而言是有意义的。

即每秒更频繁地扫描整个视野要做到这一点,必须减少每帧扫描线的数量,同时也会降低分辨率

   水平分辨率也可以更改虹科固态激光雷达通过发射激光脉冲工作这意味着,不是连续光束,而是以特定间隔发射短激光脉冲在点云中创建特征数据“点”如果要提高水平分辨率,则必须缩短激光脉冲发射之间的持续时间,从而增加“脉冲频率”。

激光二极管不能过热,因为过热会限制脉冲频率,并且还必须符合的人眼安全标准由于扫描线在边缘处会聚,从而变得过于强烈,通常情况下扫描图像的边缘会被“切断”,在水平光圈角的最外边缘不会发射任何脉冲以保护人眼,而虹科固态激光雷达仅允许用户进行符合人眼安全的扫描设置。

              5、配置灵活,应用广泛    虹科固态激光雷达的特点是所有的这些设置(包括扫描线数量设置,可自定义的视野和可调节的水平分辨率)都可以在用户界面中进行实时调整,当然,也可以通过API进行调整。

相关的参数都可以根据当前应用和相应的要求进行调整,也可以在运行期间进行更改

   虹科固态激光雷达可以为每个应用进行单独配置例如,如果要捕获较大的区域或者需要更高的分辨率来检测小物体,我们则可以上述的方式轻松对传感器进行相应设置此外,传感器不必仅针对某一应用进行配置,然后专门用于该应用。

由于虹科固态激光雷达十分灵活,因此如果需要的话,可以对其进行重新配置以应用到其他场景

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