基于激光雷達(dá)的地圖創(chuàng)建與定位
一汁针、自動(dòng)駕駛汽車多種傳感器各有優(yōu)劣，多傳感器融合是共識(shí)津辩。
1克婶、激光雷達(dá)能夠獲得高清的三維環(huán)境感知信息，但是價(jià)格比較貴丹泉。
2情萤、攝像頭能夠獲得豐富的紋理，價(jià)格也合適摹恨，但是受環(huán)境光照影響比較大筋岛。
3、毫米波雷達(dá)在雨霧天氣性能優(yōu)越晒哄，但是分辨率比較低睁宰。
二、激光雷達(dá)是自動(dòng)駕駛汽車不可或缺的傳感器寝凌，具有5大功能柒傻。
1、障礙物檢測(cè)较木。
2红符、障礙物分類。
3伐债、障礙物跟蹤预侯。
4、生成高精地圖峰锁。
5萎馅、實(shí)時(shí)定位
三、激光雷達(dá)分為掃描式和非掃描式兩大類虹蒋。
1糜芳、掃描式激光雷達(dá)通過(guò)逐點(diǎn)掃描測(cè)距飒货，又分為機(jī)械掃描雷達(dá)、基于MEMS微機(jī)電系統(tǒng)的雷達(dá)峭竣，以及相控陣?yán)走_(dá)三種塘辅。
2、非掃描式激光雷達(dá)就是Flash雷達(dá)邪驮，像手電筒一樣打出去一個(gè)面陣光測(cè)距莫辨。
3傲茄、從另外一個(gè)角度說(shuō)毅访，機(jī)械式和MEMS都屬于機(jī)械雷達(dá)，而相控陣和Flash則屬于固態(tài)雷達(dá)盘榨。
機(jī)械式雷達(dá)目前比較成熟喻粹，但硬件成本貴、量產(chǎn)困難草巡，且穩(wěn)定性也有待提升守呜，目前很多公司都在向固態(tài)激光雷達(dá)方向發(fā)展。
四山憨、激光雷達(dá)通過(guò)SLAM技術(shù)生成高精地圖并定位查乒。
1、自動(dòng)駕駛汽車需要利用激光雷達(dá)郁竟、攝像頭等傳感器感知外部環(huán)境玛迄、構(gòu)建環(huán)境模型并利用該模型確定車輛所在的位置，這套技術(shù)被稱為SLAM棚亩。
基于攝像頭等純視覺(jué)傳感器的SLAM被稱為VSLAM蓖议，獲取數(shù)據(jù)成本較低，數(shù)據(jù)量豐富讥蟆，但是受光照影響比較大勒虾。
基于激光雷達(dá)的SLAM就不受光照影響，數(shù)據(jù)量比較少瘸彤，創(chuàng)建的地圖精度高修然，但是價(jià)格貴。
2质况、創(chuàng)建SLAM系統(tǒng)的時(shí)候低零，主要考慮穩(wěn)定性、精度拯杠、計(jì)算量和傳感器成本四大要素掏婶。
3、激光雷達(dá)是依靠將車輛的初始位置與高精地圖信息進(jìn)行比對(duì)來(lái)獲得精確位置潭陪。
首先雄妥，GPS最蕾、IMU和輪速等傳感器給出一個(gè)初始（大概）的位置。
其次老厌，將激光雷達(dá)的局部點(diǎn)云信息進(jìn)行特征提取瘟则，并結(jié)合初始位置獲得全局坐標(biāo)系下的矢量特征。
最后枝秤，將上一步的矢量特征跟高精地圖的特征信息進(jìn)行匹配醋拧，得出精確的全球定位。
創(chuàng)建SLAM系統(tǒng)的時(shí)候淀弹，我們主要考慮幾個(gè)維度丹壕，第一個(gè)是影響穩(wěn)定工作的因素，第二個(gè)是定位和地圖創(chuàng)建的精度薇溃，第三個(gè)是計(jì)算量菌赖，第四個(gè)是傳感器的成本。
從第一個(gè)維度（工作穩(wěn)定）上來(lái)看沐序，VSLAM容易受到環(huán)境光照的影響琉用，依賴紋理色彩。當(dāng)處于無(wú)紋理環(huán)境時(shí)策幼，如果兩邊都是白色的墻邑时，它是無(wú)法實(shí)現(xiàn)定位和制圖的。而激光雷達(dá)是依靠結(jié)構(gòu)化信息作為特征對(duì)環(huán)境進(jìn)行感知并實(shí)行SLAM特姐，如果處于又長(zhǎng)又直的通道晶丘，它的性能就會(huì)比較差。但是如果結(jié)合激光雷達(dá)輸出的反射率要素到逊，也就是雷達(dá)的輸出除了XYZ還有一個(gè)反射率I铣口，那么情況就會(huì)好很多，但是畢竟它的信息量不夠多觉壶，所以效果并不會(huì)特別好脑题。最終最可靠的方式還是由多傳感器融合來(lái)完成。
第二個(gè)考慮的維度是定位和地圖構(gòu)建的精度铜靶，從維度上來(lái)看叔遂，激光雷達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于這個(gè)基于視覺(jué)的方式。
從第三維度（計(jì)算量需求）來(lái)看争剿，激光雷達(dá)的輸出是點(diǎn)云已艰。點(diǎn)云這個(gè)詞給人感覺(jué)數(shù)據(jù)量很大哩掺，但是事實(shí)并不是嚼吞。像速騰現(xiàn)在的32線激光雷達(dá)一秒的輸出數(shù)據(jù)量不到三兆炒刁，但是視覺(jué)的一張圖片就有好幾兆了翔始，一秒輸出如果按20幀算，可能要20張圖片甚至更高全谤，所以從這點(diǎn)上看，視覺(jué)的數(shù)據(jù)量毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)比激光雷達(dá)輸出多得多漫萄。從硬件支持來(lái)看的，激光雷達(dá)不需要性能特別強(qiáng)的處理芯片岩瘦，而視覺(jué)算法就需要，但是現(xiàn)在的芯片發(fā)展得非趁苣快，像英特爾刹碾、英偉達(dá)等廠家在硬件的處理能力上也在加速發(fā)展叨吮，未來(lái)不會(huì)成為一個(gè)很大的瓶頸。
從第四個(gè)維度（傳感器的成本）來(lái)看涵叮，激光雷達(dá)目前成本比較貴割粮，像Sick或hokuyo的中等距離單線激光雷達(dá)，價(jià)格要上萬(wàn)塊錢京髓，而速騰的16線激光雷達(dá)也要幾萬(wàn)。因而降低成本是必然的趨勢(shì)备图，一方面通過(guò)規(guī)睦夸蹋化的生產(chǎn)降低成本，另一方面往固態(tài)方向上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新家破，朝著固態(tài)的低成本和可量產(chǎn)化的方向去發(fā)展喊积，目前包括速騰在內(nèi)的國(guó)內(nèi)外廠家都在加速創(chuàng)新乾吻，我相信2到3年內(nèi)成本不會(huì)是問(wèn)題枯饿。
通過(guò)這四個(gè)維度的結(jié)合搔扁，我們可以得出第一點(diǎn)是多傳感器融合的方式是一個(gè)必然的趨勢(shì)鹊奖，第二點(diǎn)是特征提取會(huì)從基本的定義特征走到深度學(xué)習(xí)中去，同時(shí)激光雷達(dá)的創(chuàng)新成本也往降低成本的方向去發(fā)展忠聚。
