激光雷達類型：TOF雷達與三角測距雷達

如今，激光雷達已被廣泛應用于機器人、無人駕駛、AR／VR、3D打印等多個領域，根據(jù)應用領域的不同，激光雷達的類型也存在一定差異，機器人是目前激光雷達應用最為火熱的領域之一，按照不同的技術路線，可將機器人激光雷達分為TOF激光雷達及三角測距激光雷達兩大類型。

TOF激光雷達

TOF激光雷達是一種進行光飛行的時間的測量方法，顧名思義就是發(fā)射出一道激光，然后會有一種二極管來進行激光的回波檢測，再使用一個很高精度的計時器去測量光波發(fā)射到目標物引起反饋再回來的時間差，而光速具有不變性，再將時間差乘以光速便可得到目標物體的距離。

對于TOF的測距原理，如果再加以細分，還可再分為脈沖式及相位式兩種。

脈沖式比較簡單直接，就是發(fā)出一道激光的脈沖，然后再檢測激光的相關信息。這個是目前TOF激光雷達采用的主流方式。

相位式則是連續(xù)的發(fā)射激光。但是接收到的回波信號會由于光速傳播的特性，相位上會有差距。當檢查相位時就可以轉過來處理這個距離。這種方式的優(yōu)勢在于成本相對更低，但其主要問題是測量的速度沒法提高。

現(xiàn)下較熱的RPLIDAR S1激光雷達便采用了脈沖式TOF測距原理，其配合思嵐科技研發(fā)的高速激光采集處理機構，能進行每秒9200次的測距動作，在測距過程中，RPLIDAR S1將發(fā)射經(jīng)過調制的紅外激光信號，該激光信號在照射到目標物體后產(chǎn)生的反光將被 RPLIDAR S1 的激光采集系統(tǒng)接收，然后經(jīng)過嵌入在 RPLIDAR S1 內部的DSP處理器實時解算，被照射到的目標物體與 RPLIDAR S1 的距離值以及當前的角度信息將從通訊接口中輸出。

基于TOF原理的RPLIDAR S1激光雷達，目前可實現(xiàn)40米的測距距離，同時也是業(yè)內體積最小的激光雷達之一，即使在遠距離物體條件下，這款TOF激光雷達也能保證測量的精度不發(fā)生改變，同時在室外及更大場景中，其性能依舊穩(wěn)定。

三角測距激光雷達

三角測距激光雷達是一種基于圖像處理的方法，就像我們給人拍照，人距離相機的遠近會決定TA在成像里的大小，這就是三角測距的一種原理應用。像connect體感攝像頭，Intel研發(fā)的RealSense都會使用到三角測距法，三角測距法采用了一種特制的攝像頭，能拍攝出激光的光斑的特性，從而能反推出距離。

相比TOF激光雷達，三角測距激光雷達的成本會有很大降低，本質上來說就是一個攝像頭加一個處理芯片。當然三角測距激光雷達也有一些缺點，它會有分辨率的限制，如分辨率不高，物體又較遠，可能會出現(xiàn)看不清的情況，同理，三角測距法對于遠距離的物體來說，便會看的不是很清楚，所以對算法具有很高挑戰(zhàn)。如果算法不夠優(yōu)秀，即使測量四五米開外的物體就會出現(xiàn)問題。

審核編輯 黃昊宇