激光雷达

摘要： 车辆自动驾驶技术融合了人工智能系统、传感器、汽车电子系统、网络计算机等多种技术,是目前汽车技术革命中最为热点的研究问题,处于科技最前沿。汽车自动驾驶在技术上能够取得一定突破,就会给现代汽车技术带来翻天覆地的变化,从根本上将驾驶人员解放,从而大大提升驾驶的安全性、时效性以及舒适性,使汽车经济获得巨大提升,增强汽车市场核心竞争力。并且自动驾驶技术也能够很大程度减少群众的出行成本,使社会大众的出行体验更加优秀。

摘要： 针对无人驾驶系统环境感知中的三维车辆检测精度低的问题,提出了一种基于激光雷达的三维车辆检测算法。通过统计滤波与随机抽样一致算法(Random Sample Consensus,RANSAC)实现地面点云分割,剔除激光雷达数据冗余点及离群点;改进3DSSD深度神经网络,利用融合采样提取点云中车辆语义信息与距离信息;根据特征信息对车辆位置进行二次调整生成中心点,使用三维中心分配器匹配中心点并生成三维车辆检测框。将KITTI数据集划为不同场景作为实验数据,对比多种三维车辆检测算法。实验结果表明:所提出的方法能够快速、准确的实现三维车辆检测,平均检测时间为0.12 s,检测精度最高可达89.72%。

摘要： 水稻生产田间管理机械自动跟踪水稻行是提高水稻生产田间管理自动化程度的关键。为避免田间管理机械碾压水稻行,本文融合机器视觉和2D激光雷达信息识别水稻行,并进行水稻行跟踪导航控制。首先分别利用机器视觉和激光雷达提取水稻行中心点,并统一空间坐标和目标区域,再采用稳健回归算法拟合水稻行中心线,获取导航基准线并计算出导航参数。然后设计了预瞄追踪PID控制器,最后搭建了水稻行跟踪导航试验平台并进行试验研究。试验结果表明,跟踪模拟水稻行的曲线导航试验标准差为27.51 mm;跟踪机械移载的水稻行导航试验横向偏差标准差为43.03 mm,航向偏差标准差为3.38°。

摘要： 针对轨道交通全自动运行列车轨行区障碍物检测问题,提出了一种基于激光雷达的且考虑激光反射强度的障碍物检测算法。该算法使用欧式聚类法对点云进行聚类,并结合了自适应的反射强度阈值处理以及体素滤波器、聚类半径差异化等方法,提升算法的障碍物检测速度与精度。实验表明该算法具有良好的检测性能。

摘要： 光学相控阵(optical phased array,OPA)作为一种激光扫描技术,具有扫描速度快、精度高、损耗小和易于集成化等优点,在光通信、无人驾驶、激光雷达和航空航天等领域具有广泛的应用前景。为了抑制旁瓣的产生,要求工作波长大于OPA的阵元间距,导致远场主瓣附近必然产生栅瓣,降低OPA扫描精度和扫描范围。提出了一种具有栅瓣抑制功能的非等间距OPA芯片,可实现宽视场、高精度的光斑偏转效果。采用遗传算法优化64路非等间距OPA阵元间距,得到最低栅瓣的阵元分布,实现最佳的栅瓣抑制效果。实验结果表明,在1500~1600 nm波长范围内,优化后波导最小间距为2.2μm,最大间距为11.4μm,芯片远场光斑可实现20°×10°的二维扫描角度,且对旁瓣的抑制作用显著。

摘要： 本文基于C++编程语言设计了距离选通激光成像雷达三维点云实时成像软件。软件以距离选通激光成像雷达成像原理为基础,实现了激光器和延时器的时序控制、点云数据的高速处理、滤波去噪以及三维图像的实时显示。基于自研硬件设备,利用本文设计的软件,对距离为700 m的建筑进行了三维成像实验。实验过程中,该软件能够实现多参数实时控制及目标三维图像的实时显示,三维图像距离分辨率达到0.157 m,实验结果表明,该软件具有精度高、速度快、可操作性强等优点,在远距离探测以及实时三维成像等应用中具有广阔前景。

摘要： 针对里程计、惯性测量单元和激光雷达三种传感器融合定位过程中,存在累积误差大、跟踪目标易丢失的缺点,提出了一种基于超宽带、惯性测量单元、里程计和激光雷达多传感器融合的室内定位方法。该方法先将超宽带数据进行滤波,降低其漂移误差,再由超宽带提供初始绝对坐标并进行定位纠偏,降低了里程计的累积误差。实验表明,相较于原三种传感器融合的定位方法,该方法可以有效提高室内移动机器人的定位精度,将定位误差降低8%,节约位姿初始化时间80s。

摘要： 一、激光雷达1.激光雷达相关定义China SAE标准《智能网联汽车激光雷达点云数据标注要求及方法》对激光雷达、场景、点云等给出一系列的定义和规范。激光雷达(Ight detection and ranging):发射激光束并接收回波以获取目标三维信息的系统。

摘要： 为给路灯清洗提供准确的灯罩位置信息,采用激光雷达进行路灯的识别与定位,分析了灯杆、灯罩的空间位置特点,划定识别的感兴趣区域(region of interest, ROI),通过对ROI区域内点云数据进行聚类、拟合处理,结合灯杆的几何特征,识别并确定灯杆的位置,再结合清洗平台及灯杆的高度,通过其几何关系,确定了灯罩的空间位置。经测试该系统的定位精度满足路灯清洗对灯罩的定位要求。

摘要： 文章通过联合主被动遥感影像发挥各类数据优势,综合利用各类数据的特点监测自然保护区的动态变化,及时发现生态破坏行为,评估生态修复与保护的状况,了解相应自然保护区内野生动物适宜栖息地质量及变化趋势以及致危因子、影响因素等信息,进而制定科学合理的规划与保护措施,为有效、科学地保护野生动物提供重要的信息保障和决策支撑。

摘要： 利用2019年淮安国家基准气候站逐时气溶胶激光雷达资料以及微波辐射计资料,对淮安地区霾日进行判定,通过消光系数、退偏比和高空的温度、湿度变化,对不同天气状况下气溶胶垂直分布特征进行分析.结果表明:2019年淮安地区霾日共77天,轻微霾日58天.气象要素和颗粒物浓度在霾日和非霾日都有明显日变化特征,垂直温度分布、湿度、PM2.5、PM10等在霾日和非霾日有非常显著的差异.淮安地区0-1km的气溶胶消光系数最大,其贡献率达到73.3％,退偏振比在0.06-0.12之间,霾天气过程在1.51km以下容易出现逆温层,13次过程中出现了9次,在3km以下相对湿度均保持较小,在30％RH以内.

摘要： 有效探测海洋物质垂直分布,对开展海洋生物地球化学循环过程研究、维持海洋生态健康和资源利用都起到至关重要的作用.相比于其他探测技术,激光雷达探测海洋物质,具有全天候、时空分辨率高、能够快速、高效地获得其垂直分布信息的优势.基于不同的探测机制,通过对其国内外海洋激光雷达应用情况的分析,涉及海水浊度、叶绿素浓度、CDOM、以及鱼群和浮游生物群落分布等多个方面,对目前激光雷达技术探测海洋物质垂直分布时存在的问题进行讨论,进而对该技术的发展趋势总结出若干观点.

摘要： 亚稳态氦激光雷达通过发射调谐至亚稳态氦原子的1083.0nm共振线的激光来探测热层和外逸层的亚稳态氦原子数密度.能够覆盖的探测范围约为200～1000km.在这个高度范围内,亚稳态原子密度较小,随着季节的变化,数密度最大通常不超过1cm-3.中国科学技术大学目前正在研制基于六个1m口径望远镜阵列和高能量1083nm脉冲激光器的亚稳态氦共振荧光激光雷达.雷达的望远镜有效面积约4.8m2;1083nm脉冲激光器采用光参量震荡(OPO)和光参量放大(OPA)技术,以532nm高能量脉冲作为泵浦光,最终输出单模窄带宽(300MHz)的1083nm脉冲光;接收端采用深度制冷(-120°C)的InGaAs探测器,量子效率大于30％,暗计数可控制在100s-1以内;滤波模块采用干涉滤光片和FPI超窄带滤波串联的方式,最终将滤波半宽压缩到10GHz左右,峰值透过率55％.综合以上关键技术指标,在数密度较大的季节,信噪比可能达到约400,在数密度较小的季节,信噪比约为10.

摘要： 复杂的水体环境,特别是水中微粒的吸收和散射作用,使得水下激光雷达测距系统的接收信号中存在大量的后向散射杂波.随着距离的增大,目标回波会逐渐淹没在杂波中,而副载波调制技术可以有效地提升目标对比度,实现水下激光雷达的测距增程.首先建立了光子在海水中传输的蒙特卡洛仿真模型,然后研究了结合激光雷达优势和微波雷达优势的副载波调制技术,给出了伪随机序列作为副载波时发射、接收和相关处理的详细步骤,最后对四种不同类型的副载波(方波、锯齿波、正弦波和伪随机序列波)在不同的水质和发射脉冲宽度的情况下进行了仿真研究.结果表明:伪随机序列对于目标对比度的提升方面性能最好.

摘要： 气溶胶已被确定为辐射强迫评估中的不确定因素之一.激光雷达是气溶胶观测的有效遥感工具.利用车载激光雷达,采用固定垂直探测与移动走航监测相结合的探测方式,对安平县的颗粒物浓度进行了连续探测.固定探测结果与环保部空气质量先上升后下降的趋势一致.移动导航探测能够快速、准确地定位污染源的位置.最后,通过对比喷撒抑尘剂前后的走航监测结果,得出喷撒抑尘剂可以有效降低颗粒物浓度.

摘要： 激光雷达作为大气主动遥感探测的重要手段之一,被广泛用于气溶胶和云层探测.基于简单多尺度层检测算法,通过添加尺度个数阈值,提出了一种在时均可提高云底反演高度准确性的云检测算法.该算法通过仿真云层内部多峰时的回波信号,得到了最优化尺度个数阈值范围;同时通过添加特征段合并有效减少了单层多峰情况下的漏判.分别使用微分零交叉法、简单多尺度法和改进后的算法对532nm米通道激光雷达在2019年5～7月探测的20组探测时长75min以上、结构稳定、时序上无突变的有效数据进行检测,并以微分零交叉法的云底高度为准,通过改进算法得到的均方根误差平均减小32.65％,不确定度平均减小33.80％,验证了改进算法在提高云底高度准确度上的有效性.

摘要： 航行环境特别是近距离环境的感知能力是无人或智能船舶自主导航和避障的基础.激光雷达(LiDAR)由于具有测距精度高、全天候工作、抗干扰能力强等优点,使其在船舶近距离目标感知、航行避障和靠离泊等场景的应用得到了越来越多的关注.本文在归纳传统感知传感器局限性的基础上,对激光雷达在船舶感知领域的应用现状进行了介绍;分析了目前激光雷达在船舶感知上应用存在的问题;综述了基于激光雷达的船舶障碍物检测方法;最后,对未来激光雷达在船舶感知层面的应用与发展进行了展望.

摘要： 基于单光子雪崩二极管(Single-photon avalanched diode,SPAD)阵列探测器的激光雷达系统具有单光子探测灵敏度、高时间分辨率及探测速率快等优点,在遥感测绘、目标识别和航天器着陆等领域具有广泛的应用前景.受限于当前SPAD阵列器件的较小像素规模和普遍存在的热像素等缺点,直接采用SPAD阵列所获取的三维图像质量差且成像范围小.提出了一种基于像素复用的SPAD阵列连续扫描三维成像方法以扩展成像范围,同时通过像素信息复用增加同一目标点的累积探测次数,以提高距离测量精度和三维成像质量.基于32×32规模SPAD阵列搭建了推扫式三维成像实验系统,通过对3.3m外目标进行一维连续扫描成像实验,利用所提方法实现了快速大范围的光子计数三维成像(32×520/7s),同时有效改善了热像素对成像结果的影响,三维图像的平面精度达2.3mm.

摘要： 无人机以其体积小、操作方便、机动灵活而著称,在军事和民用领域得到了广泛的应用.在室外,无人机依靠GPS定位技术可以很好地获得定位信息.然而,在室内环境下,建筑物中的钢筋混凝土结构容易屏蔽室内卫星信号,GPS容易受到干扰,信号弱且不稳定,使其无法提供有效的实时准确的定位信息,极大地限制了无人机在室内环境下的应用.然而,最近几年,越来越多的无人机被用于室内反恐调查、室内救援等诸多室内场景,无人机室内定位精度提高的需求越来越重要.因此,无人机室内定位技术成为研究的热点.无人机室内定位是一个多方面的综述,也是目前自主机器人和空中技术领域的研究人员重点关注的课题之一.

摘要： 无人机以其体积小、操作方便、机动灵活而著称,在军事和民用领域得到了广泛的应用.在室外,无人机依靠GPS定位技术可以很好地获得定位信息.然而,在室内环境下,建筑物中的钢筋混凝土结构容易屏蔽室内卫星信号,GPS容易受到干扰,信号弱且不稳定,使其无法提供有效的实时准确的定位信息,极大地限制了无人机在室内环境下的应用.然而,最近几年,越来越多的无人机被用于室内反恐调查、室内救援等诸多室内场景,无人机室内定位精度提高的需求越来越重要.因此,无人机室内定位技术成为研究的热点.无人机室内定位是一个多方面的综述,也是目前自主机器人和空中技术领域的研究人员重点关注的课题之一.

摘要： 本申请公开了激光雷达的发射电路、激光雷达及激光雷达的测距方法。激光雷达的发射电路包括：控制信号发生器、至少一个开关器件驱动器、第一信号分配器、多个开关器件及多个发光器件；其中所述开关器件驱动器适于驱动所述开关器件；所述控制信号发生器与所述至少一个开关器件驱动器电连接；各所述开关器件与各所述发光器件一一对应地电连接，所述开关器件适于控制所述发光器件的发光；以及所述至少一个开关器件驱动器与所述多个开关器件之间通过至少一个所述第一信号分配器实现电连接。简化了激光雷达的发射电路的结构，降低了激光雷达的成本。

摘要： 本申请实施例提供了一种激光雷达接收芯片、激光雷达芯片及激光雷达系统，其中，该激光雷达接收芯片包括：芯片本体和集成于芯片本体上的回波信号接收模块和时间信息提取模块，回波信号接收模块包括多个并联设置的回波信号接收电路，多个回波信号接收电路分别与时间信息提取模块连接，每个回波信号接收电路均设置有接入端；回波信号接收电路，用于通过接入端接收回波信号，并对回波信号进行处理，将处理后的回波信号发送至时间信息提取模块；时间信息提取模块，用于根据处理后的回波信号确定激光雷达从发射激光脉冲到接收到回波信号的时间间隔，并输出时间间隔。本申请实施例提供了一种低功耗的激光雷达接收芯片。

摘要： 本发明公开了激光雷达电机的一体式轴承、激光雷达电机及激光雷达，一体式轴承包括一轴和设于所述轴上的轴承，其中，所述轴承为一个双列球轴承且轴承内圈与所述轴为一体；或者所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承的内圈与所述轴为一体，所述第二轴承的内圈滑配在所述轴的外径上且位于所述第一轴承之上。解决了现有技术的激光雷达电机中采用两个单列深沟球轴承分别装配在轴上，需要在两个单列深沟球轴承之间增设垫圈导致装配难度大的问题，采用一体式轴承，可以大大降低装配难度，而且装配精度更高，可靠性更好。此外，采用一个轴承滑配另一个轴承的内圈与轴为一体的一体式轴承，还可以改善电机的振动，提高点云成像的稳定性。

摘要： 激光雷达控制装置(100)对具有背景光截止滤波器(230)的激光雷达装置(200)进行控制，该背景光截止滤波器(230)容许由物体反射后的激光出射光的反射光即激光反射光的透过，抑制入射到激光雷达装置(200)的背景光的透过，其中，激光雷达控制装置(100)具有：滤波器温度取得部(110)，其取得表示背景光截止滤波器(230)的滤波器温度的滤波器温度信息；滤波器特性取得部(120)，其取得表示背景光截止滤波器(230)具有的滤波器温度特性的滤波器温度特性信息；透过波长取得部(130)，其根据滤波器温度信息和滤波器温度特性信息取得背景光截止滤波器(230)的透过波长；以及控制信号生成部(140)，其生成用于使激光雷达装置(200)出射波长与透过波长取得部(130)取得的透过波长相当的激光出射光的控制信号。

摘要： 本申请公开了激光雷达的接收电路、激光雷达及激光雷达的测距方法。激光雷达的接收电路包括多个光电信号接收器，至少一个信号放大器，第一信号选择器以及至少一个电压比较器；其中光电信号接收器用于探测接收到的光信号，并将光信号转换成电信号；多个光电信号接收器的各自对应的输出端与信号放大器的信号输入端通过至少一个第一信号选择器实现电连接；第一信号选择器用于将与其连接的多个光电信号接收器中的一个光电信号接收器输出的电信号传输至信号放大器；信号放大器用于对电信号进行放大；信号放大器的输出端与电压比较器的第一输入端电连接；电压比较器的第二输入端与预设阈值电压信号线电连接。降低了激光雷达的成本。

摘要： 本申请公开了激光雷达的发射电路、激光雷达及激光雷达的测距方法。激光雷达的发射电路包括：控制信号发生器、至少一个开关器件驱动器、第一信号分配器、多个开关器件及多个发光器件；其中所述开关器件驱动器适于驱动所述开关器件；所述控制信号发生器与所述至少一个开关器件驱动器电连接；各所述开关器件与各所述发光器件一一对应地电连接，所述开关器件适于控制所述发光器件的发光；以及所述至少一个开关器件驱动器与所述多个开关器件之间通过至少一个所述第一信号分配器实现电连接。简化了激光雷达的发射电路的结构，降低了激光雷达的成本。

摘要： 本发明涉及一种用于激光雷达系统(1)的发送光学系统(60)，所述发送光学系统用于借助光照亮视场(50)，所述发送光学系统具有：线光源(65‑1)，其用于产生和输出线形的初级光(57)；以及偏转光学系统(62)，其具有：‑在所述偏转光学系统(62)的中间成像平面(69)中的透镜装置(68)，所述透镜装置用于输出所接收的初级光(52)到所述视场(50)中；以及‑一维的能够绕轴线(64‑1)摆动的偏转镜(64)，所述偏转镜用于接收来自所述线光源(65‑1)的初级光(57)并且用于使所述初级光(57)定向到所述透镜装置(68)上，并且所述偏转镜在此将所述线光源(65‑1)如此光学成像到所述透镜装置(68)上，使得所述线光源(65‑1)的图像在所述偏转镜(63)摆动运动的情况下扫过所述透镜装置(68)或其一部分。

摘要： 本申请实施例提供了一种激光雷达接收芯片、激光雷达芯片及激光雷达系统，其中，该激光雷达接收芯片包括：芯片本体和集成于芯片本体上的回波信号接收模块和时间信息提取模块，回波信号接收模块包括多个并联设置的回波信号接收电路，多个回波信号接收电路分别与时间信息提取模块连接，每个回波信号接收电路均设置有接入端；回波信号接收电路，用于通过接入端接收回波信号，并对回波信号进行处理，将处理后的回波信号发送至时间信息提取模块；时间信息提取模块，用于根据处理后的回波信号确定激光雷达从发射激光脉冲到接收到回波信号的时间间隔，并输出时间间隔。本申请实施例提供了一种低功耗的激光雷达接收芯片。

摘要： 本发明的实施例中公开了一种激光雷达闭环控制系统、激光雷达及激光雷达控制方法，所述激光雷达闭环控制系统包括：信息采集模块，用于主动发送探测信号，并根据所述探测信号发送参考信号；控制模块，用于根据所述参考信号，控制激光雷达的扫描。本发明能提高激光雷达的扫描精度，减小测量误差。

摘要： 本实用新型公开了激光雷达电机的一体式轴承、激光雷达电机及激光雷达，一体式轴承包括一轴和设于所述轴上的轴承，其中，所述轴承为一个双列球轴承且轴承内圈与所述轴为一体；或者所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承的内圈与所述轴为一体，所述第二轴承的内圈滑配在所述轴的外径上且位于所述第一轴承之上。解决了现有技术的激光雷达电机中采用两个单列深沟球轴承分别装配在轴上，需要在两个单列深沟球轴承之间增设垫圈导致装配难度大的问题，采用一体式轴承，可以大大降低装配难度，而且装配精度更高，可靠性更好。此外，采用一个轴承滑配另一个轴承的内圈与轴为一体的一体式轴承，还可以改善电机的振动，提高点云成像的稳定性。