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认识lidar
激光具有亮度高、单色性好、射束窄等优点,激光本身具有非常的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而lidar系统的度除了激光本身因素,还取决于激光、gps及惯性测量单元(imu)三者同步等内在因素。
激光雷达工作原理与常规雷达大体相同。
单基地外差或相干探测的激光雷达框图。
激光雷达的制作工艺相当复杂。它是把待发激光先送入发/收(t/r)转换开关并用同一窗口发射,激光雷达校准灰板,发/收和---光路平行对目标扫描;从目标返回的光信号由扫描光学系统和光束扩展器接收,这两部分组成光;t/r转换开关将接收到的光信号送入混频器与本振器的基准光信号混频,再经成像光学系统---在探测器上进行放大并转换成电信号;然后经高通滤波器滤除背景和本振低频信号;激光雷达所测目标距离和速度信息则由信号处理器提取。
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漫反射与漫透射的区别
漫透射(diffuse transmission):光线穿过粗糙表面的透射材料(如磨砂玻璃)时,透射光弥散开,在宏观上不存在规则透射,廊坊校准灰板,称之为漫透射。
若光线照射到漫射性好的透光材料上时(如乳白玻璃等),透射光将向所有的方向散开并均匀分布在整个半球空间内,这时亮度在各个方向上均相同时,这称为各向同性漫透射(以前称为均匀漫透射)。又被称为“次表面散射”。
反射包括镜面反射和漫反射。当光照射到非常光滑的表面(例如镜子或者玻璃)会发生镜面反射,这时候反射角等于入射角。
相对的,不光滑表面就会发生漫反射,它的反射光是不规则的,四面八方的。我们观察到物体的颜色大多数是基于漫反射,而那些非常晃眼的或者非常光亮的样品表面大多数是镜面反射和漫反射同时存在。
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移动机器人定位的基本概念
我们来考虑机器人和自动驾驶的定位问题,其实它是要估计运动主体(机器人本身或者车辆)这个参考帧,相对于周遭静止环境的位姿或者位姿变化, 这个周遭静止的环境,无人驾驶激光雷达校准灰板,我们可以统称为坐标系。
移动定位问题,可以简化为跟重力方向垂直的水平面上的2d位姿估计。 2d坐标系的(0,0)点, 及x,y轴的朝向其实可以是任意的,只要基准定好了,无人驾驶lidar校准灰板,后面的参考不变即可。
对于自动驾驶,有一些细节需要补充, 我们熟知的定位(gps)是经纬度坐标,如何对应平面笛卡尔坐标系呢?
经纬度坐标可以通过墨卡托投影系统(universal transverse mercator,utm)投影到utm 的一个区块中, 区块中再细的位置可以看成一个2d平面使用笛卡尔坐标进行表征, 这样球面的经纬度坐标和平面坐标是可以转换的。
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