“虹科带您了解激光雷达参数和技术规格”

激光雷达是许多前沿应用的关键技术。 但是，市场上的激光雷达种类数不胜数，选择适合APP的激光雷达有时也很麻烦。 你如何区分不同类型的激光雷达？ 可以使用哪些重要参数和技术规范来确定性能？ 文中彩虹科揭开激光雷达参数的神秘面纱，并举例证明该技术的潜在应用和用途。

激光雷达的参数主要有探测距离、视场( fov )、扫描模式、抗串扰性、检测率、多回波、测距精度和准确度。

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/ S2/1./ S2 /探测器距离

在许多参数中，探测距离可能是最重要的项目。 探测距离是指传感器能够探测到物体的最远距离。 这在很大程度上取决于激光光源的功率。 功率越高，探测物体的距离就越远，但允许的最大激光功率受到眼睛安全规定的限制。 决定检测距离的其他要素包括激光雷达参数(激光的种类和开口大小等)、反射对象的特征(尺寸、距离、反射率、漫反射、镜面反射等)、天气和温度等外部影响。

在入侵检测系统中，长距离检测很重要。 激光雷达安装在墙壁和栅栏上，可以检测出进入预定区域的物体。 可以用算法实现对象的分类，使系统仅在满足特定条件时才发出警报。 如果该墙非常长，激光雷达检测的距离有限，则需要多个激光雷达传感器覆盖整个外围，以实现系统入侵检测功能。 因此，为了便于系统管理，降低经济价格，选择长距离激光雷达是理想的。

基于彩虹科mems技术的固体激光雷达具有很大的探测距离。 镜面的独特设计，由于直径超过10mm，光探测器可以大量检测反射的光子，可靠地检测出高250米的弱反射物。

总结: 激光雷达的检测范围描述了能够检测物体的最远距离。 决策因素大致可分为三类。

l激光雷达的特征(例如激光类型、激光光源的功率、开口大小) )。

l来自外部的影响(雨、雾、雪、日光等) )。

l物体的特征(例如尺寸、距离、反射率、漫反射、镜面反射) ) ) ) ) ) ) ) ) )。

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/ S2/2// S2 /视角/ S2/FOV/S2// S2// S2 /视角

视角是激光雷达传感器覆盖的立场，或者是激光雷达信号被发射的立场。 不同的激光雷达技术有很大不同。 例如，机械式激光雷达一般通过机械结构旋转16-32个激光光源来创造视野，可以提供360度的周围环境新闻。 它的结构不多也不杂，价格更便宜。 但是，鲁棒性更高的固体激光雷达采用了较少的激光光源，虹科固体激光雷达只有一个激光光源，一次只能击中一个点。 为了一点一点地扫描周围的环境，波束会被偏转或“扫描”。

彩虹科固体激光雷达可以灵活配置视角。 假设各扫描周期发射的激光信号量始终相同，则减小立场和垂直视场时点云更密集，增大垂直视场时激光雷达的返回信号分散得更远。 关于水平视野，可以在不改变视野的情况下改变点间距。

fov的选择取决于APP需求和其他几个因素，包括要扫描的对象的类型和表面特征。 例如，在茂密的森林中，为了获得足够的环境新闻，需要更广阔的视野。 城市的话，如果扩展到高楼和狭窄的街道，就会有狭窄的视角。

总结: 视场是激光雷达信号发射的立场。 不同的激光雷达技术有很大的视野差异。 fov的选择会根据不同的APP需求和许多其他因素而变化，包括要扫描的对象的类型和表面特征。

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/ S2/3.扫描模式/ S2 /

在一系列激光雷达参数中，扫描模式是激光雷达最重要和最感兴趣的参数。 扫描型激光雷达有光束偏转装置或扫描装置，可以使激光束向不同方向偏转进行测距测量，形成独特的扫描模式。 这些模式特性因扫描线的数量和点密度等而异。 在激光雷达的应用中，扫描模式的特点非常重要。 例如，在个人统计APP中，为了计算某个区域的人数，高分辨率的点云很重要。 为了达到所需的分辨率，需要大量的扫描线。

彩虹科固体激光雷达的特殊之处在于扫描线数的配置方便，即使采用激光雷达也可以逐步改变扫描线数。 传感器可以根据APP及其诉求而构成，例如通过重构扫描线密度，能够从通常的视图无缝切换为高分辨率的图像。

(/s2/)总结(/s2/)扫描激光雷达使激光束向不同方向偏转进行测距测量，形成独特的模式，称为扫描模式。 这些模式根据特征的不同，支持的APP场景也不同。

4. 抗串扰性

有多种可能性，在出现多个传感器的实时APP中，抗串扰是另一个重要参数。 例如，自动驾驶车的激光雷达传感器在其视野范围内从其他车的激光雷达传感器接收激光信号，可能会引起误检测。 这是因为道路上的障碍物可能被错误检测，导致不必要和危险的紧急制动。 如果寄生回波足够强，可能会分散激光雷达的视线，带来更严重的安全隐患。 阳光会引起传感器收集到的噪声新闻，降低信号的可靠性和检测范围，因此带来很大的挑战。 有几种方法可以防止串扰影响激光雷达传感器。 列举了以下两种。

/ S2// S2// S2/1/S2// S2 /频谱过滤

立方体的工作波长为905nm，接近电磁光谱的红外区域。 检测器前面有滤波器，只让波长相近的电磁波通过，屏蔽其他电磁波。 因此，立方体对来自其他激光雷达的激光没有反应，这些激光雷达的工作波长例如为1550纳米。 然而，探测器仍然容易被另一个905nm激光信号欺骗。 为了解决这个问题，使用了被称为空间滤波的技术。

/ S2// S2// S2/2/S2// S2// S2// S2// K0 /之间的过滤

通过彩虹科固体激光雷达的同轴设计，可以通过与光束偏转单元发射的相同路径接受激光的反射。 这样，探测器可以只捕捉特定方向发射的光子，而“看不见”来自不同方向的其他光子。

基本上，另一个激光雷达传感器必须在自动驾驶车上准确地发送相同的立场，但方向相反的激光脉冲，需要准确的时间窗才能使传感器检测并产生伪回波。 发生这种情况的可能性取决于激光雷达之间的距离、扫描速度、光束发散、相对方向等多个因素，因此发生这种情况的概率极低。

频谱和空之间的滤波也有助于降低阳光产生的信号噪声，将对距离性能的影响降到最低。 彩虹科固体激光雷达的检测范围用100 klux光强度进行了测量。

(/S2/)总结) )/S2/)如果来自多个传感器的信号不是激光雷达的源，则会发生串扰，从而导致误检测。 串扰可以通过频谱和空之间的滤波等措施来最小化。

/ S2/5.检测率/ S2 /

检测率( dr )是在实际目标上检测到所选点的百分比。 相反，误报率( fpr )测量在没有实际的物理目标时，在点群中检测出回波的比例。

错误检测会降低点云的精度，降低目标识别的可靠性，因此不优选。 在我们上面的入侵检测系统的例子中，如果激光雷达的探测率低，监视APP就会发出更多的假警报，结果变得不可靠。

彩虹科固体激光雷达具有90%的检出率，误报率小于0.2%。 在要求高可靠性和一致性的应用场景中，同样适用。

总结: 检测率( dr )是在实际目标上检测到所选点的百分比。 错误检测会降低点云的精度，降低目标识别的可靠性，因此不优选。

6 .多次回波多次回波

激光雷达一般在发射激光束后，会多次受到反射。 因为随着距离的增长，它会变宽或发散。 这是因为，如果一些梁击中最近的目标，其中一点梁可能会击中距离较远的目标。 这意味着波束返回不同的信号，并且有多个返回值。

如果激光雷达只能测量单个回波，则只显示由算法或反射强度定义的单个目标。 一般来说，只记录离传感器最近的目标，不会检测到后面的目标。

能够解决多次回波的激光雷达还可以检测被物体遮挡的部分目标，增加了用相同数量的激光脉冲收集的数据量和深度。

一个典型的采用案例是探测森林的树叶，最先返回的是树梢发出的反射光。 一些激光束击中中途的树枝并反射，而另一些激光束可能击中地面并返回。 这将多次产生回波，激光雷达可能会记录三个不同的距离。 这种情况下，第一个一般是最有意义的回报，因为它会检测出景观中最高的特征、树梢。

彩虹科固体激光雷达最多支持3次激光回波信号的测量，可以配置为根据APP的要求测量回波数，可以在各种用例中应用传感器。

(/S2/)总结) )/S2/)激光雷达发射的光束一般随着距离的延长而变宽或发散，同时有可能击中不同的目标多次测量回波。 能够解决多次回波的激光雷达能够检测到部分被遮挡的目标，增加了收集数据的数量和深度。

7. 测距精度和精度[/s2/]

测距精度和精度是激光雷达的重要参数，常被混淆，因此了解两者的区别很重要

(1) ( )/s2/ )测距精度(/s2/ ) ( ) ) ( ) ) ) ) ) ) )。

精度是衡量激光雷达采集数据再现性的指标。 精度高意味着对同一目标的重复测量非常接近平均值，精度低意味着在平均值附近的离散值大。

测距精度对测速摄像机等的应用至关重要，在这些应用中，需要利用激光雷达在短时间内计算出与运动目标的距离，从而进一步计算出车辆的速度。

测距精度取决于传感器与目标之间的距离以及目标的特征，如反射率和攻角。 彩虹科固体激光雷达的优势是测距精度小于2厘米。

精度是衡量激光雷达采集数据再现性的指标。 精度高意味着重复测量接近平均值。

/ S2// S2// S2/2测距精度

精度是指测量值与实际值的接近度，即测量的目标距离与实际距离的接近度。 对于高精度激光雷达，测距值必须与实际距离非常接近，同时在指定的精度范围内。

在绝对距离测量APP中，特别重视体积测量等激光雷达的测距精度。 或者为了用无人机生成高精度的地图，正确识别以下地形是很重要的。 这些数据可以进一步解决，建立作物三维模型，监测干旱或不同生长阶段，优化用水方案。

精度定义了测量值与实际值的接近度，测距精度高的激光雷达测量的距离值与实际距离非常接近。

激光雷达传感器处于技术革命的前沿，应用行业非常广泛。 有各种形状和尺寸，但最重要的是基于不同的技术。 因此，要选择适合特定APP的传感器，了解各种技术规格是很重要的。