无人驾驶环境感知设备中 激光雷达和摄像头各自的优缺点

本文探讨了无人驾驶中激光雷达和摄像头的优缺点。激光雷达以其高精度和多线束扫描提供详细环境信息,但面临分辨率限制和小型化挑战。摄像头则在图像处理中扮演重要角色,但在恶劣环境下识别准确性会下降。两者共同作用于车道线检测、物体识别等任务,以确保无人驾驶的安全性。

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无人驾驶环境感知设备中 激光雷达和摄像头各自的优缺点
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目前,国外和国内做激光雷达的厂商并不多。比如 Velodyne 推出 16 线、32 线、 64 线和128线激光雷达产品。Quanergy 早期推出的 8 线激光雷达产品 M-8(固态激光雷达在研)。Ibeo 主要推出的是 4 线激光雷达产品,主要用于辅助驾驶。速腾聚创(RoboSense)推出的是 16 线激光雷达产品。

到底多少线的激光雷达产品才能符合无人驾驶厂商,包括传统汽车厂商、互联网造车公司的需求?

多线激光雷达,顾名思义,就是通过多个激光发射器在垂直方向上的分布,通过电机的旋转形成多条线束的扫描。多少线的激光雷达合适,主要是说多少线的激光雷达扫出来的物体能够适合算法的需求。理论上讲,当然是线束越多、越密,对环境描述就更加充分,这样还可以降低算法的要求。

业界普遍认为,像谷歌或百度使用的 64 线激光雷达产品,并不是激光雷达最终的产品形态。激光雷达的产品的方向肯定是小型化,而且还要不断减少两个相邻间发射器的垂直分辨率以达到更高线束。

激光雷达产品参数包括四方面:测量距离、测量精度、角度分辨率以及激光单点发射的速度。我主要讲分辨率的问题:一个是垂直分辨率,另一个是水平分辨率。

现在多线激光雷达水平可视角度是 360 度可视,垂直可视角度就是垂直方向上可视范围。分辨率与摄像头的像素是非常相似的,激光雷达最终形成的三维激光点云,类似于一幅图像有许多像素点。激光点云越密,感知的信息越全面。

水平方向上做到高分辨率其实不难,因为水平方向上是由电机带动的,所以水平分辨率可以做得很高。目前国内外激光雷达厂商的产品,水平分辨率为 0.1 度。

垂直分辨率是与发射器几何大小相关,也与其排布有关系,就是相邻两个发射器间隔做得越小,垂直分辨率也就会越小。可

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