亚洲欧美综合精品二区_亚洲精品成人av在线_亚洲愉拍 成人va亚洲va欧美天-一级a一级a爱片免费啪啪网站

激光雷達(dá)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

作者: 嶺緯科技發(fā)表時(shí)間:2020-11-20 08:06:29

機(jī)遇

激光雷達(dá)在智能機(jī)器生態(tài)系統(tǒng)中有很多機(jī)遇。與使用二維圖像相比,點(diǎn)云能夠更容易的被計(jì)算機(jī)使用,用于構(gòu)建物理環(huán)境的三維形象——二維圖像是人腦最容易理解的數(shù)據(jù),而對于計(jì)算機(jī)來說,點(diǎn)云是最容易理解的。

Scanse的一款價(jià)值250美元的名為“sweep”的二維激光雷達(dá)掃描器可在戶外使用,并專為移動、低功耗應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它只用了競爭對手近四分之一的成本,這將給這類傳感器帶來全新的應(yīng)用(我們在很多其他類型的傳感器中已經(jīng)看到過這樣的現(xiàn)象)。

二維激光雷達(dá)也可以被搭載到另一個(gè)旋轉(zhuǎn)的元件上以產(chǎn)生環(huán)境中完整的三維點(diǎn)云。

其他公司正在尋求降低系統(tǒng)成本的其他策略,例如Quanergy的固態(tài)激光雷達(dá)。該系統(tǒng)大體與上文已介紹的系統(tǒng)相同,然而,與使用旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件來移動光束不同的是,它們使用 “相控陣列光學(xué)系統(tǒng)”來引導(dǎo)激光脈沖的方向,它可以在某一方向上釋放一個(gè)激光脈沖,而讓下一個(gè)脈沖(1微秒之后)瞄準(zhǔn)視野中的其它地方。

它能夠?qū)崟r(shí)關(guān)注視野范圍內(nèi)看似移動的物體,這是對人類駕駛員的模仿——后者能及時(shí)注意到即將進(jìn)入汽車所行駛的道路的障礙物。

Quanergy系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為能在沒有機(jī)械移動的情況下做到這一點(diǎn),并且每秒采樣大約100萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)——這與64線旋轉(zhuǎn)激光雷達(dá)的速度相當(dāng),卻能顯著降低成本。它另一個(gè)優(yōu)勢是更容易被集成在反光鏡和保險(xiǎn)杠等其他汽車部件上。

另外,更大和功率更高的系統(tǒng)也正在開發(fā)中,它可以從在3萬英尺高度飛行的飛機(jī)上對地面成像,其分辨率足以能夠看到地面上的車輛。雖然這些系統(tǒng)的市場需求更小,且成本更高,但其發(fā)展將繼續(xù)降低傳感器技術(shù)的整體成本。

挑戰(zhàn)

由于激光雷達(dá)基于對激光脈沖返回傳感器所需時(shí)間的測量,因此高反射率的表面會帶來問題。大多數(shù)材料從微觀水平上看表面粗糙,并且向所有方向散射光;這類散射光的一小部分返回到傳感器,并且足以產(chǎn)生距離數(shù)據(jù)。然而,如果表面反射率非常高,光就會向遠(yuǎn)離傳感器的方向散射,那么這一區(qū)域的點(diǎn)云就會不完整。

空氣中的環(huán)境也可以對激光雷達(dá)讀數(shù)造成影響。記錄顯示,大霧和大雨會減弱發(fā)射的激光脈沖而對激光雷達(dá)造成影響。為了解決這些問題,較大功率的激光器投入使用,但它對于較小的、移動或?qū)β拭舾械膽?yīng)用來說并不是一個(gè)好的解決方案。

激光雷達(dá)系統(tǒng)面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)是旋轉(zhuǎn)時(shí)的刷新率相對較慢。系統(tǒng)的刷新速率受復(fù)雜的光學(xué)器件旋轉(zhuǎn)速度的限制。激光雷達(dá)系統(tǒng)最快的旋轉(zhuǎn)速率大約是10Hz,這限制了數(shù)據(jù)流的刷新速率。

當(dāng)傳感器旋轉(zhuǎn)時(shí),以60英里/小時(shí)行駛的汽車在1/10秒內(nèi)行進(jìn)8.8英尺,因此傳感器對于在汽車駛過期間在這8.8英尺內(nèi)發(fā)生的變化基本上是看不清的。更重要的是,激光雷達(dá)覆蓋的范圍(在完美條件下)為100-120米,這對于以60英里/小時(shí)行駛的汽車來說僅相當(dāng)于不到4.5秒的行駛時(shí)間。

也許對于激光雷達(dá)來說,高昂的設(shè)備成本是它需要克服的最大挑戰(zhàn)。盡管自該技術(shù)得到應(yīng)用以來其成本已大幅降低,但仍然是它被大范圍采用的一個(gè)重要障礙。

對于主流汽車工業(yè)來說,一個(gè)價(jià)值2萬美元的傳感器將無法被市場接受。Elon Musk(特斯拉CEO)說:“我不認(rèn)為它對于汽車的發(fā)展是有意義的,我認(rèn)為它不是必須的?!?/p>

最后,雖然我們將激光雷達(dá)視為計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)組件,但點(diǎn)云卻是完全基于幾何呈現(xiàn)的。相反,人眼除了形狀之外還能識別物體的其他物理屬性,比如顏色和紋理。