在很多基于传感器的应用中,激光雷达传感器备受青睐,纵使应用广泛,也不免对激光雷达技术存在着一些误解。在第一部分内容里,我们已经给大家揭开了六个常见误区,接下来我们给大家介绍第二部分内容。
误区1:在隐私保护方面,激光雷达与相机相同
与相机不同,激光雷达不记录任何颜色信息。它只捕获三维距离数据来创建点云,从而在保护隐私的同时生成整个场景的图像。
随着传感器的使用率逐年上升,隐私问题备受关注。例如,全球范围内的智能城市项目在数据收集和使用方面引发了很多争议,以至于欧盟一直禁止在公共场合使用人脸识别技术,直到政府当局出台规定和规范其使用。
出现这些问题的根本原因,主要是传感器能够捕获和存储人的照片,然后通过分析面部数据进行身份识别。虽然关于使用监视和识别应用的优劣孰大孰小确实是一个充满挑战的社会难题,但激光雷达技术可以在保护隐私方面发挥关键作用。
通过算法分析激光雷达采集的点云数据准确、可靠地追踪行人、车辆和其他物体。但是它不会记录任何颜色信息,而只会捕获3D距离数据创建点云,生成的整个场景具有匿名性,在周边安全检测、人流管理和人口计数等对隐私权敏感的应用中,充分体现出其价值。
激光雷达探测到两个人拥抱而不暴露他们的身份
误区2:iPhone激光雷达和常规激光雷达功能类似
iPhone激光雷达使用的传感器类型、扫描范围和分辨率决定了它无法提供与常规激光雷达相同的功能。
苹果公司最近发布的iPhone12 Pro和iPad Pro设备引入了激光雷达。iPhone激光雷达通过发射光波脉冲来创建物体、人和周围环境的小范围3D深度图。这些点测量彼此之间的距离,创建“点域”,并生成尺寸网格。这个工作原理听起来可能很熟悉,那是因为这基本上是对过去使用的TrueDepth相机人脸识别技术的更新。
但是这些激光雷达技术与常规的激光雷达技术一样吗?iPhone激光雷达采用闪光照明和无扫描技术,整个视场是用一个宽脉冲发散激光束来实现探测的。这与常规的扫描式激光雷达形成了鲜明的对比,常规的激光雷达发射准直激光束一次只采集视场中的一个点。虽然常规的激光雷达也有闪光式的,也就是Flash激光雷达,但本文的目的是为了比较iPhone激光雷达和常规扫描式激光雷达。
常规扫描式激光雷达和iPhone激光雷达最显著的区别在于探测范围:在消费行业之外的应用中使用的激光雷达探测范围和分辨率等性能上比iPhone激光雷达更高。例如,虹科的Cube 1激光雷达射程可达250米,而iPhone的激光雷达只能测量分析5-10米的距离。
iPhone采用激光雷达大规模商业化,让这项技术备受瞩目,也让越来越多的消费者熟悉和了解激光雷达技术。就像相机一样,它也将推进整个半导体生态系统的发展,为光学和电子学研究打下深厚基础,在将更加广泛地应用到其他行业领域中。实际上,iPhone激光雷达确实提高了在低光照条件下,相机的对焦速度和精度。但目前还不能应用于自动驾驶车辆、高精地图等大规模应用。
在分辨率方面,像Cube 1这样的典型扫描式激光雷达每秒可以生成500多条扫描线,生成数十万个数据点,从而产生非常高密度的点云。相比之下,据报道iPhone激光雷达每帧最多只能测量500个数据点,分辨率较低。
误区3:激光雷达会损伤人眼
所有激光雷达产品为确保人眼安全,均按照1级人眼安全标准(IEC 60825-1:2014)生产制造。
与人们普遍认为的相反,激光雷达影响眼睛安全是基于多种因素的组合,而不仅仅是激光的波长。例如,激光雷达的安全等级在很大程度上取决于激光的峰值功率,而峰值会直接影响特定波长的传感器探测范围。一般情况下,眼睛对905nm波长的激光更敏感。因此,这种特殊类型的激光器为保证人眼安全需降低峰值功率。
相比之下,1550nm波长的激光雷达可以采用更高的功率,可以在保证人眼安全下,实现更长距离的探测。这是因为眼睛的角膜、晶状体、房水和玻璃体液能有效地吸收任何波长大于1400nm的光波,从而减轻视网膜损伤的风险。
1级人眼安全标准(IEC 60825-1:2014)对各种波长相关的峰值功率都进行了定义,遵循标准设计,激光雷达就可以满足人眼安全的要求。
关于网上讨论得很热门的,在十字路口,多个激光雷达以相同的波长和相位发射光波,结合起来会产生更高能量的激光吗?会对人眼造成伤害吗?理论上,这些激光器可以叠加增加振幅,脉冲的峰值功率也会增加,并可能超出人眼安全标准范围。尽管这听起来是一件不好的事情,但在现实世界中这几乎是不可能的。这是因为两个激光雷达传感器必须同时发送一个激光脉冲,脉冲宽度、发散角和曝光方向等与人眼位置完美重合,才会产生高能激光,这种可能性非常小。
误区4:激光雷达的应用十分局限
从车队管理到农业、安防,再到智能城市应用,激光雷达的应用无极限!
尽管激光雷达集成到iPhone中已经开始挑战这一说法,但仍有人对激光雷达有误解,认为它在某种程度上是一种利基技术,应用局限。这可能是因为主流媒体上大多是激光雷达在自动驾驶领域的应用,虽然这确实是一个应用热点,但它们还有许多其他应用,涉及各行各业。
例如,激光雷达在农业领域的应用。可将激光雷达安装在农业设备和车辆上,实现自动控制、环境探测以及播种施肥等。
或者,激光雷达可以应用在安防领域,用于安全检测。如:周边安全、入口检测、检查站检测以及疫情期间保持社交距离的检测等。
在智能城市的应用中,可实现减少城市拥堵、人口计数、人流管理等。
以上是一些大家可能对激光雷达及其应用所存在的误解。激光雷达在开创科技未来发展的道路上将起到举足轻重的作用。随着世界向自动化迈进,激光雷达的应用将更加广泛。
- 关键词:激光雷达 传感器 虹科
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- 来 源:虹科智能感知团队
- 编辑:清风
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