四川多线激光雷达测绘

自动驾驶技术快速发展的同时也在推动着各种环境感知传感器的研究。常见的环境传感器包括相机，毫米波雷达，激光雷达等，其中激光雷达因其可以得到目标的三维信息、抗干扰能力强、分辨率高等优点，在自动驾驶技术的研究中占据了 重要的地位。激光雷达又可以细分为机械式、混合式、固态式等类型。而激光测距技术则是激光雷达的基石。当下的激光雷达主要应用在自动驾驶，无人机，机器人等几个领域。在自动驾 驶中使用的激光雷达主要有以下几种类型：机械式激光雷达、混合式激光雷达、全固态激光雷达。激光雷达可用于测量树木高度。四川多线激光雷达测绘

将激光雷达安置于坐标原点，利用激光雷达测定平面上目标点坐标（r，θ），实现对目标点的定位。为了避免激光雷达测量上的视野盲区，设置激光雷达在平面上 360° 旋转对空间进行扫描捕获目标点，为了消除激光雷达位于一固定点对目标点的定位，导致定位测量上数据的单一性，将激光雷达置于一移动平台，构建动态坐标系，测量与平台同平面目标点相对激光雷达位置的坐标（ri，θi），通过坐标转换，将多次测量的坐标平均值作为目标点的定位坐标值，实现对平面上特征点的定位，然后利用 MATLAB 进行数据处理绘图。云南大角度测量激光雷达结构目前激光雷达的终端信息处理系统设计采用主要采用大规模集成电路和计算机完成。

激光雷达在智慧城市与测绘领域应用包括实景三维城市、大气环境监测和智能 交通等，2025 年全球市场规模有望超过 45 亿美元。测绘方面，通过激光雷达采 集三维空间数据并处理得到具有坐标信息的影像数据，进而实现实景三维建模已成为主流发展方向。大气环境监测方面，可通过激光雷达探测气溶胶、云粒子的 分布、大气成分和风场的垂直廓线，进而有效监控主要污染源。智能交通方面， 可通过激光雷达对道路进行连续扫描并获得实时动态的车流量点云数据并处理 得到车流量等参数，进而实现智能交通控制。

随着新能源汽车的越来越多，自动驾驶开始逐步占据人们的视野。自动驾驶需要各类传感器来感知周围环境，传感器数据（图像、点云等）上的坐标与真实世界中的物体的坐标存在对应的转换关系。这一转换关系可通过建模获得的公式计算。这些公式中有的包含传感器的外部参数，有的也包含传感器的内部参数。外部参数主要和传感器的安装方位有关，内部参数主要和焦距、激光发射器坐标等内因有关。传感器的标定工作，就是通过实验得出传感器内外参数，从而实现各传感器的坐标统一。图像数据采集由高速DSP完成，图像处理及三维显示可由工业控制计算机完成。

在众多机械激光雷达中，电动光学机械扫描仪是比较常见的激光雷达扫描仪类型。2007年，激光雷达技术的先驱Velodyne公司发布了一款64波束旋转扫描器，这款扫描器显然在早期塑造并主导了自动驾驶汽车行业。这种扫描器明显的优点是测距距离长，水平视场宽，扫描速度快。大多数这种类型的传感器都有几个发射-接收通道，这些通道垂直堆叠，由电机旋转，形成360°视场。尽管由此产生的点云能够对车辆周围的物体进行高质量的检测，但这种扫描器类型仍有几个缺点：高功耗，易受振动和机械冲击，庞大的包装，在大多数情况下，价格非常高。此外，由于垂直堆叠激光LEDs的数量有限，它们的垂直分辨率有限。然而，世界上有几家公司致力于减轻这些缺点，同时保持这类传感器能够产生的高质量点云。在高精度激光测距机中，通常采用峰值采样保持电路和恒比定时电路来减小测时误差。四川高帧率 激光雷达

激光雷达的波长比微波短好几个数量级，又有更窄的波束。四川多线激光雷达测绘

相机的内参主要有焦距、镜像畸变量级、缩放比例因子、主点等，外参主要有相机的平移向量、旋转矩阵等。相机内参模型使用比较多的是张正友的Z孔模型，而视野广、畸变大的相机会选择鱼眼模型或者全景模型。相机的内参标定目前业内比较广泛应用的是“张正友标定法”，通过采集不同角度棋盘格标定板图像的坐标数据，计算出相机的内参。对比Z孔模型+棋盘格标定板和鱼眼模型+ChArUco标定板的标定效果，可以看出后者的角点覆盖范围更大，去畸变效果也更好。四川多线激光雷达测绘

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