光探測和測距 (LiDAR) 技術是一種流行的遙感方法，用于測量地球表面物體的精確相對距離。該技術構思于 1960 年代，并經(jīng)歷了許多改進。

激光雷達自發(fā)明以來，廣泛應用于林業(yè)、測繪等領域。但今天，它們已成為自動駕駛汽車、機器人應用、采礦和基礎設施檢查的熱門單位。

市場上有一系列 LiDAR 傳感器，具有不同的功能和規(guī)格，為特定應用選擇合適的傳感器可能會讓人不知所措。

繼續(xù)閱讀以了解為您的應用選擇 LiDAR 傳感器時的重要注意事項，并探索流行的 LiDAR 分類以做出正確的選擇。

不同應用的激光雷達注意事項

短距離和近距離比。長距離

遠程 LiDAR 價格昂貴，射程超過 100 米。例如，遠程 LiDAR 適用于移動速度更快的導航車輛和中遠程范圍內的物體檢測。

短程 LiDAR 可檢測 25 米內的物體，非常適合緩慢移動的車輛。

近距離激光雷達可以快速識別附近的物體。例如，近距離激光雷達可以識別車門附近的障礙物。

當您將遠程或短程 LiDAR 與近程激光雷達結合使用時，可以獲得更好的結果。

3D 與 2D

2D LiDARs 識別一個物體并給機器人或車輛一個范圍內“有東西”的想法。

3D 激光雷達提供更復雜的點云，有助于了解物體的形狀、大小和深度。2D 和 3D 之間的區(qū)別在于從中獲取的信息類型。

視場 (FoV)

FoV 是通過水平軸和垂直軸獨立測量的。一輛自動駕駛汽車或機器人通常配備一個或多個視野超過 270 度的 LiDAR。

通道數(shù)

通道數(shù)決定了點云的密度和細節(jié)。更多的通道將提供更密集但更全面的點云，反之亦然。您的處理能力、預算、對象的大小及其相對距離決定了您對通道數(shù)量的選擇。

緩解水平

由于 LiDAR 技術使用光脈沖，其精度和范圍在很大程度上取決于物體的反射率（從物體反射回來的光量），也稱為反射率。它以百分比表示。例如，白色石膏板的反射率約為 90%，而一塊煤的反射率為 5%。

每秒點數(shù) (PPS)

Points Per Second 顯示每秒進行的激光測量的數(shù)量。點數(shù)越多，點云的細節(jié)、密度和精度越高。

安全與非安全等級

選擇 LiDAR 傳感器時，根據(jù)傳感器的安全等級進行選擇也很重要。對人類存在潛在風險的應用需要安全等級傳感器。國際電工委員會 (IEC) 和美國國家標準協(xié)會 (ANSI) 已發(fā)布規(guī)范和標準來規(guī)范 LiDAR 傳感器的安全性。例如，IEC61496 標準規(guī)定了電敏防護設備 (ESPE) 構造和測試的標準。

ESPE 級別是根據(jù)與行業(yè)內使用的機械或流程相關的風險來確定的。同樣，安全完整性等級 2 (SIL2) 或 ISO 13849-1 是用于指定 LiDAR 傳感器功能安全的標準。例如，Hokuyo 的 UAM-05LP 傳感器 具有人員安全等級，符合 IEC61496-1/3、Type3 IEC61508、SIL2 ISO13849-1 和 PL d Category3。這些傳感器還具有數(shù)據(jù)輸出功能，可用于自主移動機器人 (AMR) 和自動導引車 (AGV) 的障礙物檢測和定位。

在較少涉及人機交互的過程中，您可以考慮使用非安全等級的傳感器。雖然這些傳感器具有相似的功能，但它們不符合完整的 CAT 3、Sil2 安全標準。例如，Hokuyo 的 UST 和 UTM 系列 LiDAR 是獨立傳感器，可為地圖繪制、導航和定位提供 2D 數(shù)據(jù)輸出，適用于減少人類參與的應用。

選擇合適的 LiDAR 傳感器

根據(jù)您的應用，您可能不需要 LiDAR 傳感器，而是一個全面的測繪解決方案。了解 LiDAR 可以為您提供點云很重要，但為了高效破譯，您可能需要時間戳、定位和其他富有成效的數(shù)據(jù)。

在這種情況下，您可能需要考慮結合了 LiDAR、慣性測量單元 (IMU)、全球定位系統(tǒng) (GPS)、軟件和相機的綜合傳感器技術解決方案。

在 Hokuyo，我們通過我們的 LiDAR 傳感器系列幫助獲取用于存在檢測、空間識別和區(qū)域監(jiān)控的距離數(shù)據(jù)。