海底考古神器 英国研发新型激光雷达:可水下捕获3D图像

海底考古神器英国研发新型激光雷达:可水下捕获3D图像一般情况下,在水下获取物体的3D图像极具挑战性,因为水中的任何粒子都会散射光并使图像失真。基于量子的单光子探测技术具有极高的穿透力,即使在弱光条件下也能工作。在最新研究中,研究人员设计了一个激光雷达系统,该系统使用绿色脉冲激光源来照亮目标场景。反射的脉冲照明由单光子探测器阵列检测,这一方法使超快的低光检测成为可能,并在光子匮乏的环境(如高度衰减的水)中大幅减少测量时间。激光雷达系统通过测量飞行时间(激光从目标物体反射并返回系统接收器所需的时间)来创建图像。通过皮秒计时分辨率测量飞行时间,研究人员可以解析目标的毫米细节。最新方法还能区分目标反射的光子和水中颗粒反射的光子,使其特别适合在高度浑浊的水中进行3D成像。研究人员还开发了专门用于在高散射条件下成像的算法,并将其与图形处理单元硬件结合使用。在3种不同浊度水平下的实验表明,在3米距离的受控高散射场景中,3D成像取得了成功。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358605.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1358605.htm

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激光雷达成“考古神器” 大疆禅思L2发现南阳古城遗址

激光雷达成“考古神器”大疆禅思L2发现南阳古城遗址据了解,古代城址常常隐藏在人迹罕至的深山密林,或被现代建筑覆盖无法直接发现,还有一些被损毁的遗址,只留下细微的地貌起伏,通常难以被肉眼或常规仪器观测到。而无人机搭载激光雷达,能够很好地解决这一难题:不仅可以有效重建微地貌特征,而且能穿过植被获取地面信息,发现潜在的遗迹。大疆M300RTK搭载禅思L2激光雷达在此次南阳古城,项目组使用DJIPilot2App自动生成面状航线,设置飞行高度130m,航速8m/s,旁向重叠率30%,采样频率240kHz,五回波重复扫描。该参数下点云密度平均150点/㎡,相当于每8cm就有1个点云数据,点云密度高,满足考古基础资料的密度要求。圣井寺古城植被去除前正射图(左)去除后(右)城址结构对比金汤寨古城植被去除前正射图(左)去除后(右)城址结构对比博望故城植被去除前正射图(左)去除后(右)城址结构对比项目组表示,如果采用传统人工调查的方式,所有林下的城墙遗迹勘测均需人工配合全站仪进行测量,每个城址至少需要5-6小时,且数据为矢量点,缺乏完整的数字高程模型和三维模型,地表起伏较小的遗迹无法感知。而使用无人机搭载激光雷达仅需2人,每个城址仅需30-60分钟,作业效果大幅提升。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421907.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1421907.htm

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小米首款车型确认搭载激光雷达 售价或超30万

小米首款车型确认搭载激光雷达售价或超30万小米官宣造车以来,可以说是牵动着业内外的心,但凡有些风吹草动,都会引起关注。近日消息,据《晚点Auto》报道,小米的第一款车已确定激光雷达供应商为禾赛科技,售价上限超过30万元,并且是款轿车。报道指出,小米首款车型的具体激光雷达配置是以1颗禾赛混合固态雷达AT128为主雷达,以数颗禾赛全固态雷达作为补盲雷达,这也就是说,小米首车将用上不止一颗激光雷达,所以售价高于30万似乎也在情理之中了。那么禾赛科技是何来历,为何会被小米相中呢?可能普通消费者对禾赛科技会感到陌生,但它提供的激光雷达已经开始装车,最典型的就是理想L9,同时百度造车旗下的集度汽车也将使用禾赛激光雷达。值得注意的是,小米正在通过投资布局自动驾驶芯片、激光雷达等供应链企业。官宣造车以来,小米集团投资了禾赛科技;小米长江产业基金两次领投自动驾驶芯片公司黑芝麻智能,今年领投了激光雷达公司速腾聚创,此外,雷军成立小米之前创立的顺为资本,先后投资了激光雷达公司北醒光子和图达通。而小鹏G9使用的正是速腾聚创提供的激光雷达,图达通则是蔚来ET5、ET7的雷达供应商,也就是说,小米通过投资布局了给“蔚小理”三家提供激光雷达的供应商。那么你觉得30万的小米汽车,真的能够一炮而红吗?PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1311599.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1311599.htm

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CALIPSO激光雷达卫星任务的100亿次测量提供了重要的大气洞察力

CALIPSO激光雷达卫星任务的100亿次测量提供了重要的大气洞察力研究人员利用天基CALIPSO激光雷达测量了地球上最大规模的动物迁徙,即小型海洋生物在夜间从深海游上来捕食浮游植物,然后在日出前又游回去。图片来源:NASA/TimothyMarvelCALIPSO是一颗激光雷达卫星,它促进了全球对气候、天气和空气质量的了解,于2023年8月1日结束了其科学使命。在17年的运行过程中,云-气溶胶激光雷达和红外探路者卫星观测站记录了100多亿次激光雷达测量,并为数千份科学报告提供了信息。CALIPSO由美国国家航空航天局(NASA)和法国国家空间研究中心(CentreNationald'EtudesSpatiales/CNES)联合发射,与云卫星(CloudSat)上的云探测雷达系统同步运行。美国国家航空航天局CALIPSO项目科学家ChipTrepte说:"我们必须首次制造出能够在太空中运行的精密激光雷达。然后,我们打算让这颗卫星紧密编队飞行,将CALIPSO激光雷达剖面测量结果与CloudSat的雷达剖面测量结果相匹配。"美国国家航空航天局地球科学部主任卡伦-圣杰曼(KarenSt.Germain)发表了这一致辞,向CALIPSO科学团队和科学界的其他成员表示庆祝。资料来源:美国国家航空航天局传感器技术激光雷达和雷达被认为是"主动"传感器,因为它们会向地球发射能量光束--CALIPSO使用的是激光,CloudSat使用的是无线电波--然后测量光束在大气中如何反射云层和气溶胶。其他轨道科学仪器使用"被动式"传感器测量反射的太阳光或地球或云层发出的辐射。来自CALIPSO和CloudSat的综合数据为了解云层结构和气溶胶层提供了新的视角。这两颗卫星于2006年4月28日同时发射,在太阳同步轨道上从南北两极绕地球一周,每天下午早些时候穿越赤道。它们探测了大气层的垂直结构,测量了云层的高度以及尘埃、海盐、灰烬和烟尘等空中颗粒层的高度。通过这种独特的、几乎同时进行的观测,科学家们对云的形成、大气对流、降水和粒子传输等几个大气过程有了更深入的了解。动画显示的是美国宇航局Aqua卫星上的中分辨率成像分光仪(MODIS)仪器在2019年12月31日至2020年1月5日期间拍摄的RGB彩色图像。棕色烟羽从澳大利亚东南海岸延伸至塔斯曼海,并越过塔斯曼海进入太平洋。叠加的垂直横截面显示了CALIPSO激光雷达在这些天的观测结果。亮色表示存在小颗粒(气溶胶),白色表示云层。在南纬40度附近的每个横截面上,都可以看到来自9英里(14.5千米)以上高度的大火的厚烟层。这些烟雾层下方的深色阴影是由于不透明烟雾层下方没有激光雷达信号。这些烟雾层含有非常小的颗粒,具有与烟雾类似的光学特性。资料来源:NASALangley/RomanKowch值得注意的观测结果例如,在澳大利亚2020年的大规模野火中,CALIPSO观测到烟雾在地球表面上空9到12英里处蹿升。其高度足以达到平流层,是有记录以来最高的烟羽之一。火山灰对飞机有危害。细小的玻璃状颗粒会影响能见度,并导致发动机熄火。"CALIPSO最重要的应用之一就是探测火山喷发产生的火山灰羽的存在并测量其高度,"温克说。"世界各地的火山灰咨询中心利用这些观测数据来提醒和指导商业飞行员避免飞入火山灰羽。2010年冰岛火山爆发时,火山灰向南飘散到欧洲上空,导致多个国家的所有航班停飞。通过CALIPSO的观测,科学家们得以向飞行员发出警告。CALIPSO数据用户的国际社区是该卫星的遗产之一。世界各地数百名学生学会了如何在他们的研究生研究中使用CALIPSO激光雷达数据,形成了一个国际社区,现在他们已经为使用下一颗卫星激光雷达的数据做好了准备。Trepte补充说:"合作伙伴关系使一个或多个团队能够共同完成单枪匹马无法完成的任务。对于CALIPSO而言,与法国国家空间研究中心(CNES)建立合作伙伴关系是最理想的选择,他们在航天器和激光雷达科学方面有着悠久的历史,我们能够建造和运行一个巨大的任务,促进我们对气候、天气和空气质量的了解。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386979.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1386979.htm

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技术原理解读激光雷达安全性:对人眼安全吗?

技术原理解读激光雷达安全性:对人眼安全吗?1.你可能会问,激光雷达安全吗?然而,随着激光雷达技术的广泛应用,人们也开始对其是否安全产生一丝担忧。当我们提到“激光”这个词时,很多人可能会想到科幻电影中的高科技武器。而将“激光”与“雷达”结合在一起而形成“激光雷达”时,其产生的激光线束,会不会对我们的眼睛造成伤害呢?2.国际标准如何定义激光产品首先,我们来看下权威的国际电工委员会标准(IEC60825-1:2014),对激光产品是如何定义的?激光器的危险等级被划分为四类:Class1激光器无害,Class4激光器具有高危险性,Class2和3激光器分别具有低和中度危险性。车载激光雷达属于Class1激光产品,其功率和辐射强度远低于对人体眼睛造成伤害的阈值。因此,在正常使用条件下,车载激光雷达不会对人眼构成威胁。或者说市面上能量产的车载激光雷达产品,都需要满足Class1级别标准。“Class1”就像是一张激光雷达的“身份证”,有了这张“身份证”,车载激光雷达才能算合格产品。3.技术原理解读激光雷达安全性再者,从技术原理来看下这个问题。人眼是否受到伤害,主要取决于激光发出的能量密度是否超过人眼可接受的阈值。能量密度:看的是“单脉冲的瞬时照射能量”和“持续长时间照射后的单位面积内的平均累积能量”。首先,单脉冲的瞬时能量,可以通过严格控制激光雷达的发射功率来保障,限制其不超出标准要求阈值;其次,当前市面上主流的车载激光雷达,都是扫描式雷达,以线扫雷达举例,每次发射一条激光线束,覆盖其中某一个位置,借助于转镜的转动,把激光束从左扫到右,从而覆盖一个120°的完整画幅,可以参考下图所示,这确保了激光雷达不会一直“盯”着你的眼睛照射,单位面积内的累积能量同样限定在阈值以内。非扫描式(上)vs扫描式激光雷达(下)示意图再来看下人眼的生理构造,人眼主要包含角膜,晶状体和视网膜组成。当激光束进入人眼后,不同波长表现会有些许不同。市面上当前主流车载激光雷达主要在905nm波长的近红外光波段,少数激光雷达为1550nm的远红外光。当905nm的激光束进入人眼后,会被角膜和晶状体吸收大部分能量,小部分透射到视网膜上,而1550nm的激光束,几乎会被角膜和晶状体全部吸收,极少会到视网膜上,所以网上就有了1550nm激光雷达比905nm更安全的说法。但实际上,基于上文描述,激光雷达的能量只要控制在人眼可接受的阈值内都是安全的,不存在谁比谁更安全的说法。诚然1550nm比905nm在人眼安全的功率上限更高些,但如果1550nm的激光器的能量超过法规限制范围,那么它同样会损伤人眼的角膜和晶状体。同理,905nm如果能量超了,也会伤害视网膜。4.还有疑虑?再看看实验结果怎么说最后,再从国际标准测试下的数据来量化看下这个问题,如下测试实验装置中,接收孔径模拟人眼瞳孔,正常情况下,瞳孔直径为2.5~4mm,遇到强光会收缩,暗室环境瞳孔会放大到5~7mm,本测试采用7mm孔径模拟瞳孔张开能达到的极限场景(即最大通光量),测试距离也是采取最严苛的100mm~1m的距离范围内进行全量测试,随着距离的增加,激光束能量会快速衰减。100mm是人眼能聚焦的最短距离,再近就无法在视网膜成像。基于如上苛刻的测试场景评估,激光束进入人眼的效率只有1%左右,再被眼球中的水大量吸收,到达视网膜的能量,通常只有人眼损伤阈值的20%左右。值得一提的是,IEC60825-1标准也同时考虑了皮肤安全,经过实验测算,当前激光雷达的能量才到安全阈值的1%。所以,通过人眼安全Class1严格认证的车载激光雷达产品,对人眼和皮肤都是没有危害的。5.多激光雷达环境的安全性问题最后,再探讨下多激光雷达环境的安全性问题。随着智能驾驶技术的不断进步,越来越多的车辆开始采用激光雷达来提高感知能力。有小伙伴开始担心,满大街的都是装激光雷达的车,是否以后门都不敢出了,这种多激光雷达环境是否会对人眼安全产生新的影响呢?目前来看,最恶劣的场景莫过于大路口并排多车等红绿灯,行人从斑马线穿过的场景,并排4~5车道已经是非常大的主干道,激光雷达的数量并不会无限增加,如上图示意。分析多激光雷达对人眼的影响,主要从三方面考虑:交叠区距离,汇聚概率,汇聚时长。1.交叠区距离:基于几何原理,多台激光雷达要形成交叠区,数量越多,交叠区离雷达的距离越远,从上图所示,4台激光雷达光束交叠区最近距离为行人所处位置,分别离4台激光雷达的距离为(6米,3.5米,3.5米,6米),能量随距离快速衰减,经过测算,距离到达6米后,到达视网膜的能量快速衰减到人眼损伤阈值的1%以内,路口二排三排的车几乎可以忽略不计,空间角度上就大幅抵消了多激光雷达的能量累积;2.汇聚概率:基于上文的原理分析,激光雷达采用的是扫描方式,要让多台激光雷达在同一时间汇聚到7mm孔径的瞳孔上的概率微乎其微,经过测算,这个概率是亿分之一的量级;3.汇聚时长:即使T1时刻,4台激光雷达非常凑巧汇聚到一点上了,T2时刻,随着激光雷达转过一定角度后,光束便无法再汇聚在瞳孔上,从时间角度避免能力累积。综上所述,不管单激光雷达,还是多激光雷达,其发射出的激光束在正常使用条件下,不会对人眼构成实质性的威胁。国际标准如IEC60825-1的制定和执行,以及激光雷达制造商对产品安全的严格把控,都为人眼安全提供了坚实的保障。激光雷达作为智能驾驶的核心技术,正在发挥越来越大的作用。从网上视频可以看到,装载了激光雷达的高阶智能驾驶系统所提供的主动安全AEB制动能力,大幅降低突发的碰撞风险,正在避免一次又一次的交通事故。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423087.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423087.htm

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艾迈斯欧司朗与速腾聚创合作发力车载激光雷达近期激光雷达及感知解决方案供应商速腾聚创首次展示了其最新的MX激光雷达,采用了艾迈斯欧司朗EELSPL系列边发射激光器技术,为激光雷达提供高精度的激光输出,该技术赋予汽车和机器人超越视觉的感知能力。据介绍,速腾聚创多个系列激光雷达搭载艾迈斯欧司朗的激光器,双方合作已久,并计划推动更多激光雷达技术相关创新成果应用在汽车领域。截至2024年3月底,速腾聚创已获得来自22家汽车整车厂和一级供应商共计65款定点车型订单,是全球首个向汽车制造商交付第二代智能固态激光雷达的科技企业。

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