VLP-16によるLiDARの原理 (1) 概念

VLP-16 の動作原理について説明する前に、LIDAR の概念を明確にしましょう。

Q: ライダーとは何ですか? LIDAR はカメラとどう違うのですか?

A: LiDAR はレーザー測距技術に基づいたセンサーです。多くの人は LiDAR を LIDAR と書きます。「i」は小文字であることに注意してください。レーザーの発光・反射・受光の時間を計測することで、レーザー発信器から物点までの距離を光速に応じて計算できます。レーザーレーダーの中心を基準とした座標系が確立されていれば、レーザー照射時の水平角とピッチ角に応じて地物点の三次元座標を計算することができます。カメラで収集した画像では直接3D情報を得ることができないため、2枚以上の画像を重ね合わせて真の奥行きを推定する必要があります。LIDAR の利点は信頼性と高精度にあり、カメラの利点は色テクスチャ情報と低コストにあります。

Q: ライダーとレーダーの違いは何ですか?

Lidarはレーダー(レーダー)の一種で、レーザー測距技術を利用しているためライダーと呼ばれます。ミリ波レーダーやマイクロ波レーダーなどがあります。ミリ波レーダーは自動車や安全監視の分野で広く使われているセンサーで、動的な物体の速度や距離を計測することができ、乗用車にミリ波レーダーを搭載することで車両の安全性が大幅に向上します。4Dミリ波レーダーはライダーとデータの類似点が多く、低コストであることから無人運転分野の新星となっている。 

Q: LIDAR とレーザー スキャナーの違いは何ですか?

A: レーザー スキャナは、測量と地図作成の分野で一般的に使用される機器です。また、この 2 つの機器は原理的に非常に似ています。どちらもレーザー測距の原理に基づいており、ハードウェアはレーザー送信機に基づいており、測定結果はすべてシーンの 3 次元座標であるためです。両者の主な違いは、機械構造と用途の違いにあります。機械構造の観点から見ると、レーザー スキャナには通常 1 つのレーザー エミッタがあり、回転する発光プリズムを通してラインをスキャンできます。マシン全体が別の自由度で回転する場合は、完全な 360° 範囲をスキャンすることができます。レーザー スキャナーのマルチライン LIDAR には複数のレーザーが同時に装備されており、レーザーも 1 つの自由度で回転する必要があります。レーダーの主な機能は、現場の動的および静的状態を検出および認識することです。レーザー スキャナーは静的なシーンの 3D モデリングに重点を置いており、一般にレーザー スキャナー (ミリメートル レベル) の精度も LIDAR (センチメートル レベル) よりも高くなります。

Q: 機械式 LIDAR とソリッドステート LIDAR の違いは何ですか?

レーザーは一度に 1 点しか放射できませんが、レーザーに 3 次元空間全体の情報を収集させるにはどうすればよいでしょうか? 機械式ライダーとソリッドステートライダーは、2 つのまったく異なる道をたどってきました。機械式ライダー: 1 つのレーザーでは不十分ですか? さらにいくつか追加して、複数のレーザーを積み重ねますが、コストがかかりすぎます。どうするか、上げます。レーザーエミッターは発射中に回転し、3D 点の円が得られます。内部に機械的な回転構造があるため、このタイプのライダーは機械式ライダーと呼ばれます。マルチラインとシングルラインの違いは、内部に積層されたレーザーの数です。固体レーザーの方法は、マイクロ電気機械システムの技術を使用して回転ミラーを駆動し、反射によってレーザービームをさまざまな方向に向けることです。MEMSや電子回路など、より物理的な知識が含まれます。現在、機械技術は比較的成熟しており、比較的安定して動作します。ソリッドステートのスキャン速度は速く、解像度は高く、体積は小さく、コストは低いため、これが今後の開発傾向です。

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転載: blog.csdn.net/weixin_44884315/article/details/127857350