激光雷达点云是由激光雷达设备扫描得到的空间点的数据集。每一个点云都包含了三维坐标和激光反射强度,其中强度信息会与目标物表面材质与粗糙度、激光入射角度、激光波长以及激光雷达的能量密度有关。这些点云数据可以通过数据采集、处理和解析,用于环境感知、导航、路径规划等应用,是实现智能驾驶的关键技术之一。
为什么说激光雷达点云才是智能汽车真正的眼睛呢:传统汽车制造,通常会使用摄像头作为汽车的“眼睛”,在周围环境偏暗的情况下,灯光照亮距离和角度有限,摄像头的有效可视范围降低,对于处于暗处的行人或车辆不能及时发现并做出反应,增加了风险发生的概率。且摄像头的视觉算法依赖于对已知物体的特征识别,因此当遇到未知不明物体时,可能会算法失效,无法及时作出反馈,从而导致辅助驾驶功能失效,发生事故。而激光雷达可以主动发射数百万个红外激光脉冲,它会在空间坐标中形成数百万个点,所反射的激光会携带方位、距离等信息,这些点可以勾勒出空间中物体的细节,这些点的数据集合就被称为点云。相较于普通摄像头,激光雷达的点云不会被外界光线和物体颜色影响,因此即使在光线强弱变化十分厉害的条件下,点云依然可以做到明察秋毫。
归纳一下,激光雷达点云相较于普通摄像头,具有如下优势:
1.精度和稳定性:激光雷达通过发射激光束并分析激光遇到目标对象后的折返时间,可以准确地计算出目标对象与车的相对距离。这种方式的测量精度远高于摄像头,并且受环境光照条件的影响较小。此外,激光雷达的测量稳定性也更高,即使在恶劣天气或光照条件下,也能保持稳定的性能。
2.距离和速度分辨率:激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率,因此测量精度更高,测距也更加准确。这意味着激光雷达可以更准确地识别和区分不同的物体,提供更丰富的环境信息。
3.抗干扰能力:由于激光雷达使用的是激光束,而非可见光,因此不易受到其他车辆灯光或自然光线的干扰。这使得激光雷达在复杂的道路环境中能够更好地工作,不受其他车辆或环境因素的影响。
4.三维建模能力:激光雷达可以获取目标对象表面的三维坐标和反射率等信息,从而建立三维点云图,绘制出环境地图。这种三维建模能力使得智能汽车能够更好地理解和适应环境,提供更丰富的驾驶辅助信息。
5.数据驱动决策:基于获取的点云数据,智能汽车可以实时分析周围环境中的变化,并根据这些信息做出决策。这种数据驱动的决策能力使得智能汽车能够更好地应对复杂的交通环境,提供更安全的驾驶体验。
不过激光雷达点云技术也需要强大的硬件支持,如远距感知能力和超高的像素分辨率才能使激光雷达点云发挥出它出色的本领,因此在芯片和光电产品的设计研发上也是需要非常尖端且成熟的技术实力。
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