雷射雷達在應用中如何提高測距效率?

2020-11-22 騰訊網

上周,小嵐跟大家細數了雷射雷達在應用中的環境挑戰,在遇到光源、玻璃、高反射材質時,雷射雷達的測距和定位效果會受影響,繼而影響後續的機器人導航避障 。

詳情可戳:今天,我們來細數一下雷射雷達在應用中的環境挑戰

那麼,除了雷射雷達本身的技術升級之外,在外在環境上,我們做些什麼,能提升雷達的測距和掃描性能呢?

玻璃、鏡子、表面拋光、光滑的牆面

以上,都是雷射雷達在應用環境中經常會遇到的玻璃、鏡面、光滑的、表面拋光的牆面。雷射雷達在遇到上面這些情況時,可能會發生雷射穿透或無法返回的情況,可做以下一些處理,增強測距可靠性。

1.直接對鏡面反射的材料做磨砂處理,可顯著改善雷達響應,提高可測量距離;

2. 在材料表面直接粘貼標準的高反啞光膠帶,可顯著改善雷達測不到的問題;

3. 利用廣告噴繪膠帶提升測距極限值;

灰度等級和距離極限值關係

4. 在材料表面貼磨砂膜(此解決方案僅在雷達較近的範圍內有效,大約3m);

無明顯特徵長走廊

以上這些,在酒店、商場、辦公室等應用場景中經常遇見。這些長廊沒有明顯的特徵,會造成雷達在運用時,出現建圖和定位不精準。

▲建圖不精準

遇到上述這些無明顯特徵的長走廊時:

1. 在長廊中擺放一些綠植,可以有效改善定位建圖出現偏差的情況。但是這裡,花盆的表面最好為啞光高反表面。

2. 將走廊側壁特徵化

對於走廊側壁可探測的(滿足雷達探測要求),可以採用黑色飾面每隔3~4m劃一個30cm左右的不可探測區。

對於走廊側壁本身不可探測的,可以採用上述「玻璃、鏡子、表面拋光牆面……」中描述的方法將不可探測表面轉換成可探測表面,再每隔3~4m保留一段大約30cm的不可探測區。

上述這些區域不需要非常規則,可以視實施場地情況做一定的調整,只要保證每過一段區域都有特徵即可。

以上,都是提高雷達測距和掃描工作效率的一些方法。當然,除了調整現場環境的方法外,還可以藉助其他傳感器或技術。比如可利用超聲波進行玻璃、鏡面等高反射材質檢測,可利用SLAM算法對無特徵長直走廊進行定位建圖,完成閉環。

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