自動駕駛的天眼

許暉

有趣的三維重建

既然激光雷達是基于“激光”的特性所研發的，那么有必要給大家在開始稍微說一下激光到底有什么特性。激光的原理早在1916年便被愛因斯坦所發現，但是真正成型的激光發生器直到接近1960年才被制造出來。與尋常光源向四面八方發光所不一樣的是，激光天生就是朝一個方向射出并且光束發散度極小，其亮度極高，顏色極純，能量密度極大，所以被廣泛應用在長距離測距、切割焊接、熱處理乃至于武器方面。

基于這些特點所研發的激光雷達LiDAR（Light Detection and Ranging），學名是激光探測及測距系統，利用激光束探測目標，獲得數據并生成精確的數字工程模型。工作原理就是發射和接收激光束。看上去很復雜，可通過一個簡單的比喻大家就會明白其原理了。比方你與小伙伴置身于一間全透明的玻璃壁球館里，進行一場有意思的壁球比賽，你用球拍所打出每一記沾滿染料的壁球都將在玻璃墻上印上清晰的印記，并回彈到小伙伴處。那么只要打出足夠多的球就能在整堵墻上留下印記，等同于讓這堵本來看不見的玻璃墻顯形在眼前。同時每次記錄下球從飛出去到彈回來的時間也能根據球速計算出玻璃墻離你的距離。激光器所發出的脈沖激光正是這個不斷在空中飛向玻璃墻的壁球，發球的你便是激光發射器，接球的小伙伴則是負責接收激光束的接收器。你們兩人通過不斷的打點記錄下這間全透明的壁球室到底是什么樣子的。……