巡檢機(jī)器人導(dǎo)航和定位方式之激光雷達(dá)SLAM
發(fā)布時(shí)間:2025-06-17 19:39:07| 瀏覽次數(shù):
Simultaneous Localization And Ming,簡稱SLAM,通常是指在機(jī)器人或者其他載體上,通過對(duì)各種傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和計(jì)算,生成對(duì)其自身位置姿態(tài)的定位和場景地圖信息的系統(tǒng)。SLAM技術(shù)對(duì)于機(jī)器人或其他智能體的行動(dòng)和交互能力至為關(guān)鍵,因?yàn)樗砹诉@種能力的基礎(chǔ):知道自己在哪里,知道周圍環(huán)境如何,進(jìn)而知道下一步該如何自主行動(dòng)。它在自動(dòng)駕駛、服務(wù)型機(jī)器人、無人機(jī)、AR/VR等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,可以說凡是擁有一定行動(dòng)能力的智能體都擁有某種形式的SLAM系統(tǒng)。當(dāng)然工廠巡檢機(jī)器人、IDC數(shù)據(jù)機(jī)房巡檢機(jī)器人也必須具備這個(gè)基本的能力。目前機(jī)器人SLAM主要的兩種形式是:基于激光雷達(dá)的SLAM(激光SLAM)和基于視覺的SLAM(Visual SLAM或VSLAM),這一節(jié)先講述激光雷達(dá)的SLAM。激光雷達(dá)的工作原理與雷達(dá)非常相近,以激光作為信號(hào)源,由激光器發(fā)射出的脈沖激光,打到周圍障礙物上,引起散射,一部分光......
主要途徑激光掃描方法不僅是軍內(nèi)獲取三維地理信息的主要途徑,而且通過該途徑獲取的數(shù)據(jù)成果也被廣泛應(yīng)用于資源勘探、城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)開發(fā)、水利工程、土地利用、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通通訊、防震減災(zāi)及國家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目等方面,為國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和科學(xué)研究提供了極為重要的原始資料,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,展示出良好的應(yīng)用
森林冠層總面積指數(shù)(Plant Area Index,PAI)可廣泛應(yīng)用于林業(yè)、遙感、農(nóng)學(xué)等領(lǐng)域,但目前采用傳統(tǒng)光學(xué)方法精確測(cè)量森林冠層總面積指數(shù)仍十分困難。與傳統(tǒng)方法相比,激光雷達(dá)方法具有非接觸式、高精度、受天氣及環(huán)境干擾小、可穿透植被冠層等優(yōu)點(diǎn),因此將激光雷達(dá)方法引入森林冠層總面積指數(shù)測(cè)量具有重
什么是激光雷達(dá)?激光雷達(dá)(Light Detection and Ranging,LiDAR)是一種新興的主動(dòng)遙感技術(shù),能夠在多時(shí)空尺度上獲取森林生態(tài)系統(tǒng)高分辨率的三維地形、植被結(jié)構(gòu)參數(shù)、葉面積指數(shù)等參數(shù)。它的工作原理是通過測(cè)定傳感器發(fā)出的激光在傳感器與目標(biāo)物體之間的傳播距離,來分析目標(biāo)地物表面的反
時(shí)間戳和編碼信息LiDAR 通常從硬件層面支持授時(shí),即有硬件trigger觸發(fā)LiDAR數(shù)據(jù),并支持給這一幀數(shù)據(jù)打上時(shí)間戳。通常會(huì)提供支持三種時(shí)間同步接口,1.IEEE 15882008同步,遵循精確時(shí)間協(xié)議,通過以太網(wǎng)對(duì)測(cè)量以及系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)鐘同步。2.脈沖同步(PPS),脈沖同步通過同步信
目前,學(xué)術(shù)界和業(yè)界對(duì)于激光雷達(dá)點(diǎn)云的處理方式的研究變的非常熱門。我認(rèn)為原因有二:來自學(xué)術(shù)界的推力:對(duì)于圖片中的許多問題有了突破性的進(jìn)展,例如圖片分類、語義分割和目標(biāo)檢測(cè)等問題。這些突破性進(jìn)展使得計(jì)算機(jī)對(duì)2D世界的理解有了質(zhì)的飛躍,那么如果將問題變難,計(jì)算機(jī)是否能夠?qū)?D世界中的相對(duì)應(yīng)的問題有很好的的
激光雷達(dá)按工作方式可分為脈沖激光雷達(dá)和連續(xù)波激光雷達(dá),根據(jù)探測(cè)技術(shù)的不同,可以分為:直接探測(cè)型激光雷達(dá)和相干探測(cè)型激光雷達(dá),按應(yīng)用范圍可分為:靶場測(cè)量激光雷達(dá)(武器實(shí)驗(yàn)測(cè)量)火控激光雷達(dá)(控制射擊武器自動(dòng)實(shí)施瞄準(zhǔn)與發(fā)射)跟蹤識(shí)別激光雷達(dá)(制導(dǎo)、偵查、預(yù)警、水下目標(biāo)探測(cè)),激光雷達(dá)引導(dǎo)(航天器交匯對(duì)接
近年來,隨著技術(shù)的進(jìn)步,激光雷達(dá)的應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸擴(kuò)大,不僅在環(huán)保、農(nóng)業(yè)、海洋和測(cè)繪等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,在機(jī)器人、無人駕駛、智能裝備、智能家居等領(lǐng)域也顯示出良好的應(yīng)用前景,再加上國家對(duì)這些高新技術(shù)的支持,我國激光雷達(dá)行業(yè)將迎來蓬勃發(fā)展。我國激光雷達(dá)市場規(guī)模縱觀全球激光雷達(dá)市場,北美占據(jù)整個(gè)市場收入
美國諾斯羅普公司為美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局研制的ALARMS機(jī)載水雷探測(cè)系統(tǒng),具有自動(dòng)、實(shí)時(shí)檢測(cè)功能和三維定位能力,定位分辨率高,可以24小時(shí)工作,采用卵形掃描方式探測(cè)水下可疑目標(biāo)。美國卡曼航天公司研制成功的機(jī)載水下成像激光雷達(dá),最大特點(diǎn)是可對(duì)水下目標(biāo)成像。由于成像激光雷達(dá)的每個(gè)激光脈沖覆蓋面積大,因
自從1839年由Daguerre和Niepce拍攝第一張像片以來,利用像片制作像片平面圖(X、Y)技術(shù)一直沿用至今。到了1901年荷蘭人Fourcade發(fā)明了攝影測(cè)量的立體觀測(cè)技術(shù),使得從二維像片可以獲取地面三維數(shù)據(jù)(X、Y、Z)成為可能。一百年以來,立體攝影測(cè)量仍然是獲取地面三維數(shù)據(jù)最精確和最可靠
激光雷達(dá),也稱光學(xué)雷達(dá)(LIght Detection And Ranging)是激光探測(cè)與測(cè)距系統(tǒng)的簡稱,它通過測(cè)定傳感器發(fā)射器與目標(biāo)物體之間的傳播距離,分析目標(biāo)物體表面的反射能量大小、反射波譜的幅度、頻率和相位等信息,從而呈現(xiàn)出目標(biāo)物精確的三維結(jié)構(gòu)信息。自上世紀(jì)60年代激光被發(fā)明不久,激光雷達(dá)就
與雷達(dá)原理相似,激光雷達(dá)使用的技術(shù)是飛行時(shí)間(TOF, Time of Flight)。具體而言,就是根據(jù)激光遇到障礙物后的折返時(shí)間,計(jì)算目標(biāo)與自己的相對(duì)距離。激光光束可以準(zhǔn)確測(cè)量視場中物體輪廓邊沿與設(shè)備間的相對(duì)距離,這些輪廓信息組成所謂的點(diǎn)云并繪制出3D環(huán)境地圖,精度可達(dá)到厘米級(jí)別,從而提高測(cè)量精
根據(jù)掃描方式的不同,激光雷達(dá)可分為機(jī)械式、半固態(tài)(又叫混合固態(tài))和固態(tài)三種(1)。其中,半固態(tài)激光雷達(dá)又可分為一維掃描和二維掃描兩類比較常見的方案。而固態(tài)激光雷達(dá)則主要有OPA(相控陣)和Flash(泛光面陣式)兩種主流技術(shù)路線
激光雷達(dá)的價(jià)格一般都比較昂貴,對(duì)于無人駕駛應(yīng)用中,激光雷達(dá)是系統(tǒng)成本的重要組成部分。激光雷達(dá)的價(jià)格隨著線數(shù)的增加而增加,基本規(guī)則就是線數(shù)越多,價(jià)格越貴。在產(chǎn)品開發(fā)過程中,成本控制是很重要的,一個(gè)產(chǎn)品,如果功能沒問題,但是價(jià)格昂貴,也不會(huì)有好的市場,只有物美價(jià)廉的產(chǎn)品才會(huì)受到消費(fèi)者的青睞。所以壓縮激光
歷史沿革自從1839年由Daguerre和Niepce拍攝第一張像片以來,利用像片制作像片平面圖(X、Y)技術(shù)一直沿用至今。到了1901年荷蘭人Fourcade發(fā)明了攝影測(cè)量的立體觀測(cè)技術(shù),使得從二維像片可以獲取地面三維數(shù)據(jù)(X、Y、Z)成為可能。一百年以來,立體攝影測(cè)量仍然是獲取地面三維數(shù)據(jù)最精確
導(dǎo)語:激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛傳感器領(lǐng)域最熱門的投資領(lǐng)域之一,幾乎每個(gè)月都有 1 到 2 筆重大投資。 雷鋒網(wǎng)按:本文為雷鋒網(wǎng)(公眾號(hào):雷鋒網(wǎng))獨(dú)家專欄,作者系佐思產(chǎn)研研究總監(jiān)周彥武,雷鋒網(wǎng)經(jīng)授權(quán)發(fā)布。毫無疑問,激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛傳感器領(lǐng)域最熱門的投資領(lǐng)域之一,幾乎每個(gè)月都有 1 到 2 筆重大投資。目前
LAS 數(shù)據(jù)集提供一種快速訪問大量的 激光雷達(dá)和表面數(shù)據(jù)而無需進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和導(dǎo)入的方法。這樣可以輕松地處理覆蓋整個(gè)管理區(qū)域的數(shù)千個(gè) LAS 文件,或者可能只是關(guān)于特定研究區(qū)域的幾個(gè) LAS 文件。LAS 數(shù)據(jù)集允許您快捷地檢查 LAS 文件,并在 LAS 文件中提供了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的詳細(xì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和區(qū)域
激光雷達(dá)利用光子在大氣介質(zhì)傳輸中的彈性散射、拉曼散射、熒光散射、多普勒頻移等機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣要素和矢量風(fēng)場的探測(cè),具有高時(shí)空分辨率、高探測(cè)精度等特點(diǎn)。利用激光的穿透性和光譜特性,可以實(shí)現(xiàn)能見度、云參數(shù)、海面風(fēng)速、葉綠素等海洋環(huán)境要素的高精度探測(cè)。 激光雷達(dá)按工作介質(zhì)分,有以下分類: 1、固體激光雷達(dá)固
激光雷達(dá)2113是由微波雷達(dá)發(fā)展而來的,5261它們都是向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào),4102然后通過測(cè)量反射1653信號(hào)的到達(dá)時(shí)間、波束的指向、頻率變化等參數(shù)來確定目標(biāo)的距離、方位和速度。只是激光雷達(dá)利用激光束來工作,波長比微波要短得多,只有0.4~0.75微米。由于激光具有許多優(yōu)點(diǎn),如它的單色性好,亮度高
激光雷達(dá)模組,是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng),由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)和信息處理系統(tǒng)等組成,激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去,光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來的光脈沖還原成電脈沖,送到顯示器。激光雷達(dá)模組的工作原理與雷達(dá)非常相近,以激光作為信號(hào)源,由激光器發(fā)射出的脈沖激
激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的處理方法的的根源是深度學(xué)習(xí)在計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展。這里,我們按照網(wǎng)絡(luò)輸入的格式進(jìn)行分類。體素體素Voxel,英文可能是來源于像素Pixel,將體素理解為3維的像素也是可以的。先來說說像素,給定一張固定大小的圖片,將圖片均勻的分為很多小格子,每個(gè)小格子就叫像素。那么對(duì)于給定的三維空間,將空間
terrain 數(shù)據(jù)集是一種將地理數(shù)據(jù)庫要素類用作數(shù)據(jù)源的基于 TIN 的數(shù)據(jù)集。不規(guī)則三角網(wǎng) (TIN) 是以多個(gè)三角形相連的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行表面建模(例如高程)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。要將激光雷達(dá)(LAS 文件)添加到 terrain 數(shù)據(jù)集,則需要將其導(dǎo)入地理數(shù)據(jù)庫要素?cái)?shù)據(jù)集中的多點(diǎn)要素類。terrain 數(shù)據(jù)集
LIDAR是一種集激光,全球定位系統(tǒng)(GPS)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)三種技術(shù)與一身的系統(tǒng),用于獲得數(shù)據(jù)并生成精確的DEM。這三種技術(shù)的結(jié)合,可以高度準(zhǔn)確地定位激光束打在物體上的光斑。它又分為日臻成熟的用于獲得地面數(shù)字高程模型(DEM)的地形LIDAR系統(tǒng)和已經(jīng)成熟應(yīng)用的用于獲得水下DEM的水文LI
什么是激光雷達(dá)系統(tǒng) 激光雷達(dá)(Light Detection And Ranging,LiDAR),是一種可以安裝在不同遙感平臺(tái)上的激光探測(cè)、測(cè)距和定位系統(tǒng)。它集激光測(cè)距、慣性測(cè)量、高精度定位等技術(shù)于一體,通過記錄單個(gè)激光信號(hào)從發(fā)射到接收被地物反射的能量所歷經(jīng)的時(shí)間,并根據(jù)信號(hào)發(fā)出瞬間由定位定姿系統(tǒng)
激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測(cè)目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。從工作原理上講,與微波雷達(dá)沒有根本的區(qū)別:向目標(biāo)發(fā)射探測(cè)信號(hào)(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(hào)(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號(hào)進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對(duì)飛機(jī)
三角法的原理如下圖所示,激光器發(fā)射激光,在照射到物體后,反射光由線性CCD 接收,由于激光器和探測(cè)器間隔了一段距離,所以依照光學(xué)路徑,不同距離的物體將會(huì)成像在CCD 上不同的位置。按照三角公式進(jìn)行計(jì)算,就能推導(dǎo)出被測(cè)物體的距離。CCD是Charge Coupled Device(電荷耦合器件)的縮寫
激光雷達(dá)是用激光器作為輻射源的雷達(dá)系統(tǒng),工作波長在紅外到紫外光譜段,利用激光束對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和定位,具有比傳統(tǒng)雷達(dá)波束更窄、測(cè)速范圍更廣、抗電磁干擾和雜波干擾能力更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),并且體積和重量都比傳統(tǒng)雷達(dá)小得多,更適用于機(jī)載平臺(tái)。近年來,隨著軍事、民用需求的急劇提升以及光電技術(shù)的飛速發(fā)展,激光雷達(dá)也
激光雷達(dá)與普通微波雷達(dá)相比,激光雷達(dá)具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),下面介紹一下激光雷達(dá)的優(yōu)點(diǎn)。1.分辨率高激光雷達(dá)具有極高的角度、距離和速度分辨率。首先,角分辨能力高。由于工作波長較短,采用小的光學(xué)接收孔徑就能獲得極高的分辨率。如在100km處僅用1O0cm的光學(xué)接收口徑就可分辨相距1m的兩個(gè)目
強(qiáng)度是反映生成某點(diǎn)的激光雷達(dá)脈沖回波強(qiáng)度的一種測(cè)量指標(biāo)(針對(duì)每個(gè)點(diǎn)而采集)。該值在一定程度上基于被激光雷達(dá)脈沖掃到的對(duì)象的反射率。反射率是所用波長(通常是在近紅外波段)的函數(shù)?;夭ǖ膹?qiáng)度隨反射回波的表面對(duì)象的組成而有所不同。強(qiáng)度可用于幫助要素檢測(cè)和提取以及激光雷達(dá)點(diǎn)分類,還可以在無可用航空影像時(shí)用于
激光雷達(dá)的主要性能參數(shù)有激光的波長、探測(cè)距離、FOV(垂直+水平)、測(cè)距精度、角分辨率、出點(diǎn)數(shù)、線束、安全等級(jí)、輸出參數(shù)、IP防護(hù)等級(jí)、功率、供電電壓、激光發(fā)射方式(機(jī)械/固態(tài))、使用壽命等。激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)非常明顯,其探測(cè)的范圍更廣,且精度更高。但是在極端天氣或者煙霧環(huán)境下性能大大降低,而且由于其數(shù)J9九游會(huì)官方 J9九游會(huì)官網(wǎng)