什么是激光雷達(dá)?它比攝像機有什么優(yōu)勢?

過去幾年，內(nèi)華達(dá)大學(xué)的研究人員一直在交通中使用激光雷達(dá)進行試驗，現(xiàn)在他們的系統(tǒng)正在進一步建立中。什么是激光雷達(dá)，它比攝像機有什么優(yōu)勢，它如何幫助減少交通問題？

什么是激光雷達(dá)？

激光雷達(dá)是光探測和測距的縮寫，是一種與雷達(dá)幾乎相同的技術(shù)。激光雷達(dá)使用脈沖光束（通常是激光）和一個旋轉(zhuǎn)的頭/鏡，用脈沖光束快速掃描該區(qū)域。在每一個光脈沖上，一個內(nèi)部計數(shù)器啟動，當(dāng)光束擊中遠(yuǎn)處的物體時，它會反彈（返回的光量取決于物體的反射率）。傳感器檢測到反射光束，然后計數(shù)器停止工作。由于計數(shù)器的頻率以及光速已知，因此可以確定物體與激光雷達(dá)傳感器之間的距離。其他的光測距技術(shù)也存在，例如那些利用相移產(chǎn)生精確測量的技術(shù)，但是這些技術(shù)通常很少用于不繪制地圖的高精度激光測量系統(tǒng)中。

激光雷達(dá)與圖像相機

激光雷達(dá)生成的圖像的分辨率明顯低于標(biāo)準(zhǔn)圖像，標(biāo)準(zhǔn)圖像允許測量顏色、閱讀文本和檢測人臉。然而，激光雷達(dá)是一種與標(biāo)準(zhǔn)圖像相反的距離圖；因此，生成的圖像由距離測量組成。普通相機的靜態(tài)圖像不能存儲距離，而來自靜態(tài)圖像的距離數(shù)據(jù)需要兩個攝像頭（使用立體效果），這是一個復(fù)雜的過程。

激光雷達(dá)如何幫助交通？

美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)的研究人員在過去幾年里一直在試驗固定的激光雷達(dá)系統(tǒng)來監(jiān)測交通狀況。早在2017年，郝旭教授就建立了一個路邊激光雷達(dá)傳感器，可以繪制周圍環(huán)境的地圖，并尋找汽車、行人和物體。與標(biāo)準(zhǔn)激光雷達(dá)系統(tǒng)不同的是，激光雷達(dá)通常檢測用于自動駕駛車輛，而不是道路上的靜態(tài)位置。激光雷達(dá)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)是有用的，該團隊現(xiàn)在在不同道路上集成更多激光雷達(dá)系統(tǒng)。

激光雷達(dá)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)允許通過研究小組特別開發(fā)的算法來檢測汽車、行人、物體及其相對速度。其結(jié)果是能夠快速檢測超速車輛，并繪制速度/時間圖，顯示行人在道路上減速和加速的時間，以及車輛在交通站點和交叉口附近的行為。據(jù)研究小組稱，這些數(shù)據(jù)可進一步用于改善交通系統(tǒng)，方法是在交叉口采用更有效的交通管制措施，確定事故風(fēng)險增加的地區(qū)，并改進道路設(shè)計。

使用固定式激光雷達(dá)系統(tǒng)不僅可以提供交通的歷史數(shù)據(jù)，而且可以提供實時信息。這樣的系統(tǒng)很可能在邊緣運行，因為三維地圖數(shù)據(jù)需要實時處理。然而，即便如此，互聯(lián)網(wǎng)連接仍將是必需的，目前最大的候選方案將是5G，因為它具有低延遲、高速度和最終的廣泛覆蓋。因此，基于激光雷達(dá)的交通監(jiān)控將成為智能城市的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。
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