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掃盲:什么是線數(shù)?激光雷達的線數(shù)是越多越好嗎?

2022-11-23
來源:禾賽科技
關(guān)鍵詞: 激光雷達 激光器

  在提到激光雷達時,我們經(jīng)常會看到“64 線”、“128 線”、“等效 300 線”等描述,那么什么是「線數(shù)」呢?激光雷達的線數(shù)是越多越好嗎?

  今天,我們就來聊一聊這個話題。

  對于 360° 旋轉(zhuǎn)式和一維轉(zhuǎn)鏡式架構(gòu)的激光雷達來說,有幾組激光收發(fā)模塊,垂直方向上就有幾條線,被稱為線數(shù)。

  這種情況下,線數(shù)就等同于激光雷達內(nèi)部激光器的數(shù)量。

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  通俗來講,線數(shù)越高,激光器的數(shù)量就越多,激光雷達的綜合性能也就越強大。讓我們來直觀地對比一下不同線數(shù)激光雷達的點云效果,就很容易理解了:

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  16線/128線/64線模擬點云效果示意

  很明顯,當激光雷達線數(shù)越多時,能捕捉到的物體細節(jié)越豐富,也就是分辨率更高。正如上圖中,128 線激光雷達形成的點云圖明顯更清晰,分辨率遠遠超過低線數(shù)激光雷達。

  雖然線數(shù)越多,效果越好。但如果在一個激光雷達內(nèi)部垂直堆積 128 組激光收發(fā)模塊,將會導(dǎo)致激光雷達的體積非常龐大,而且成本極高,根本無法實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

  你能想象,自己開著一輛頂著個“大花盆”激光雷達的汽車上路嗎?

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  16線/32線/64線激光器堆疊效果示意

  當然,這種事并不會發(fā)生。

  目前激光雷達行業(yè)最前沿的芯片化技術(shù),已經(jīng)能夠?qū)?128 組激光收發(fā)模塊集成到幾顆厘米級的芯片上。這樣一來,一臺“真 128 線”的激光雷達也可以變得十分小巧,輕松集成進車身了。

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  128 組激光收發(fā)模塊從分立架構(gòu)到“芯片”化的轉(zhuǎn)變示意

  那么一個 128 線的激光雷達都有哪些好處呢?

  線數(shù)越多,看得越清。

  128 線的激光雷達掃描圖案看起來整齊且清晰,而且全局都保持均勻的高分辨率。不論是汽車、行人,還是輪胎、錐桶等容易忽略的細節(jié),都能被激光雷達準確完整地捕捉,確保駕駛系統(tǒng)做最準確的決策,避免危險的發(fā)生。

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  線數(shù)越多,越安全。

  不僅如此,激光器數(shù)量越多,可以提供更高的安全冗余。因為 128 個激光器獨立工作,即便其中一個出現(xiàn)極小概率的失效問題,也不會對激光雷達的整體感知能力造成什么影響。


  總結(jié)一下:在 360° 旋轉(zhuǎn)式和一維轉(zhuǎn)鏡式架構(gòu)中,激光雷達的線數(shù)就等于激光器的數(shù)量,的確是越多越好。

  此外,在二維掃描架構(gòu)中,還會看到“等效xx線”這個概念?!暗刃А本€數(shù),其實就是用少量激光器,通過高速二維掃描來實現(xiàn)類似高線數(shù)的掃描效果,實際上內(nèi)部并沒有那么多根“線”。而現(xiàn)在行業(yè)里對于“等效”線數(shù)尚未形成一個嚴格的定義,因此不展開討論。

  隨著激光雷達芯片化技術(shù)的不斷迭代發(fā)展,未來高線數(shù)、高性能的激光雷達將會變得越來越小巧,成本也會持續(xù)降低,成為更多智能汽車的“標配”。



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