tof 激光雷達檢測

激光雷達（英文：Laser Radar），是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。其工作原理是向目標發射探測信號（激光束）,然后將接收到的從目標反射回來的信號（目標回波）與發射信號進行比較,作適當處理后,可獲得目標的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數。它由激光發射機、光學接收機、轉臺和信息處理系統等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發射出去，光接收機再把從目標反射回來的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。
汽車使用的雷達主要有三種：
1、超聲波雷達：這是一種很常見的傳感器，主要用于短距離障礙物探測，比如倒車雷達，平時倒車時發出的滴滴聲，是超聲波雷達給出的反饋。它的優點是成本低，測距方法簡單，適合短距離測量。
2、毫米波雷達：工作原理和超聲波雷達類似，但它更進了一步，多用于測距離、速度和方位。優點是分辨率高，反應速度敏捷，不受天氣影響，能夠穿透霧、煙、灰塵等，測量距離更遠，一般在150-250米之間。
3、激光雷達：優點是探測范圍廣，獲取距離和位置的精度更高，能生成三維的位置信息，快速確定目標的位置、大小、外貌和材質，在遠、小障礙物、近距離加塞等場景有優勢。

激光雷達的障礙物檢測流程一般如下：
1、 考慮到車上有多個傳感器共同作業，需要對輸入的激光點云做時間同步和外參標定。
2、考慮到激光雷達的采樣噪聲和點云數據量大的問題，需要對點云做預處理，減少數據量，剔除噪聲點。
3、每幀點云數據中包含了大量的地面點，檢測的目的是獲取道路障礙物信息，需要進一步分割出地面上的點云。
4、地面上的障礙物點通常采用無監督的聚類算法形成多個團簇，每個團簇則表示一個障礙物。
5、針對團簇的物體識別可以根據任務需求而定，如果需要類別信息，可以采用特征提取+分類器的方式分類障礙物。
6、對每一塊團簇做包圍框擬合，計算障礙物屬性，比如中心點，質心點，長寬高等。
7、對每一個障礙物構建一個濾波器做跟蹤，平滑輸出。

激光雷達有哪些優勢:
1、激光雷達可以準確估計障礙物的位置。到目前為止，我們還沒有更準確的方法來做到這一點。
2、如果我們看到車輛前面的激光雷達生成的點云，即使障礙物檢測系統沒有檢測到任何東西，我們也可以停下來。

現代激光技術、探測技術和計算機技術確保激光雷達實現自動連續觀測，獲取大氣性質實時變化。
通過探測激光與大氣中各種分子和大氣氣溶膠等介質相互作用的輻射信號來反演大氣性質，其測量原理涉及激光輻射與大氣介質間相互作所產生的各種物理過程。按照不同原理區分，有差分吸收雷達、米散射雷達、拉曼雷達等等，激光雷達測量大氣參數包括：氣溶膠和云（能見度，不同波長散射和消光特性，偏振特性，整層光學厚度和大氣透過率等），溫度、密度（氣壓）、濕度（水汽含量），痕量氣體含量（ SO2、 O3、CO2 、NOx、CH4）， 風場等。隨著激光雷達技術的不斷發展，它已經廣泛應用于大氣、環境、氣象、空間、遙感等眾多領域。
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