汽车智能驾驶中多光谱激光雷达波段详解

简介：
本文章详细介绍在汽车智能驾驶领域中使用的多光谱激光雷达技术及其不同波段的应用特点和优势。 在汽车智能驾驶系统领域内，激光雷达因其卓越的三维成像能力而成为环境感知传感器群组中的重要组成部分之一。为了增强单一波长激光雷达在物体识别与状态检测方面的性能，研究借鉴了多光谱探测技术物性分析的优点，并对适用于车载智能驾驶系统的多光谱激光雷达进行可行性评估。 通过主成分分析法计算并分析典型目标的光谱特性后发现，在结合光源特性和光电探测器特点的基础上，选择808nm、905nm、1064nm和1310nm作为适合汽车智能驾驶应用的多光谱激光雷达波长是可行且有效的。同时，该研究还验证了所选波段的有效性。 国内外学者为了更好地利用激光雷达技术进行环境观测能力的研究中，主要集中在融合单波长回波信号强度与三维信息以实现数据分类上。然而，在智能驾驶应用中的现有激光雷达仍受限于单一工作模式的限制，并且单纯增加点云密度虽能提升基于几何特征的目标识别准确性，但同时也带来了递减效应及额外系统需求： 1. 场景识别算法复杂化加剧计算硬件负担； 2. 激光雷达能耗、体积与成本上升阻碍其大规模商业化应用； 3. 仅依赖三维信息不足以有效应对复杂的环境感知挑战。 尽管激光雷达在获取空间信息方面表现出色，但单一波长探测能力的局限性仍限制了对环境中物体属性和状态的有效识别。鉴于此，借鉴多光谱及高光谱测量技术具备物性检测的特点，开展针对智能驾驶场景中利用多光谱激光雷达进行环境感知的研究具有重要的理论价值与应用前景。