激光雷达工作原理及应用

通常，为了统计高速公路卡口在一定时间内所通过的车辆，需要对过往车辆进行准确的判断，十分考验实现探测产品的准确性。以往，大家对激光雷达在车流统计中的应用并不广泛熟识，我们可以通过一个实际案例来了解。

实际应用案例

图1 激光雷达安装实景图（来自真实客户分享）

工作原理

将激光雷达安装在车道正上方，使之垂直向下探测，如图1所示

当没有车辆经过时，探测的是激光雷达到地面的距离，假定为X

当有车辆经过激光雷达下方时，探测的是激光雷达到车辆顶部的距离，假定为Z

X的值肯定比Z的值大，此时从数据上可以区分开是否有车辆经过，从而配合系统实现车流量的统计。

另外，根据Z值的不同，激光雷达还可以配合系统判别该车辆的高度，从而粗略的实现大小车型的判断。

图2 激光雷达上位机界面说明图

值得一提的是，该激光雷达除了统计车流量，还可触发摄像头拍照功能。

图3 激光雷达探测车辆通过1次，可触发摄像头拍照

测距原理

该款激光雷达在实际应用中，基于TOF（Time-of-Flight）即飞行时间原理，采用相位法实现测距功能。具体为激光雷达发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算调制红外光的发射、反射后产生的相位差，来换算与被测目标物体之间的距离，以产生深度信息（可参照如下测距原理示意图）

图4 该激光雷达测距原理示意图

实际案例优势

实施便捷

激光雷达现场实施便捷，且安装成本较低。除了案例中的安装方式，还可以在高速卡口前方安装，如下图所示。

图5 激光雷达配合统计车流量的另一种安装方式

高效稳定

激光雷达可全天候高效运行，稳定性强

准确率高

通过该激光雷达自主研发的自适应算法，车流统计准确率达到99%

操作简单，易集成

激光雷达操作简单，便于集成到系统中采集数据

实际应用产品

该客户应用的统计车流量的激光雷达是北醒早已量产的TF02单点测距激光雷达，拥有达22m的量程和更稳定的测距性能。外壳材质选用高强度防腐蚀材料，提高了室外较恶劣环境的适应性。同时结合创新的生产工艺和软、硬件多项优化，使得激光雷达真正达到了消费级。

图6 激光TF02单点测距激光雷达产品实图

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