张家界LiDAR测试白卡承诺守信「航鑫光电」

LiDAR测试白卡—————广州航鑫光电科技有限公司，是一家专门做激光雷达标定板、反射板的公司。

激光雷达中激光的特性

激光和普通光的根本不同在于激光是一种有很高光子简并度的光。光子简并度可以理解为具有相同模式（或波型）的光子数目，即具有相同状态的光子数目。

激光器主要由增益介质和谐振腔组成。谐振腔选模，增益介质通过受激辐射向确定的模提供能量，从而形成具有很高光子简并度的激光。高光子简并度表现出很好的单色性、方向性、相干性及高亮度；激光可被压缩成极短的超短脉冲，脉宽已达到秒量级，能产生短至4.6 fs的超短激光脉冲，高达1020W／cm2的光功率密度。

激光的好单色性是由激光器的工作原理和结构决定的。由于谐振腔内的增益介质可以向一个模提供足够的能量，从整体来看可以认为光在腔内没有损耗，因而由该谐振腔输出的激光可以理解为是没有衰减的，具有窄的谱线宽度。

实验证明，激光的谱线不可能窄，因为自发辐射在激光的输出中不可避免。自发辐射只能平均地向所有模提供能量，因而对某一特定模而言，它所提供的能量是很小的，而这份小小的能量恰恰造成激光发射中一种不可避免的衰减。所以，激光谱线仍有一定的宽度。通常把激光器中自发辐射引起的线宽称为线宽极限ΔυL，ΔυL正比于该模式中每秒自发辐射的能量。

单模稳频气体激光器的单色性好，固体激光器的单色性较差，半导体激光器的单色性差。

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光源发出光束的方向性通常用发散角2θ（单位rad）来描述，亦可用光束所占的空间立体角ΔΩ=πθ2（单位sr）来描述。

普通光源辐射的光束来自于自发辐射，自发辐射总是任意的，是向4π立体角辐射的，所以方向性很差。

激光的优良方向性，是激光器的工作原理和结构决定的。由于激光器中增益介质只向特定模式提供能量，受激辐射提供的光子总是与激发光完全一样，同频率、同偏振、同位相和同方向。

所以，如果谐振腔选出的模不受衍射的影响，激光束的发散角可以小。一般说来，激光器的发散角（θ）决定于该激光器的腔长，环境地球物理学概论式中：λ是激光波长，L是腔长。若λ=0.63μm，L=0.4 m，则θ=2×10-3rad。增加腔长，还可以进一步减小发散角。

不同类型激光器的方向性差别很大，这与增益介质的类型、均匀性、光腔的类型、腔长、激励方式和激光器的工作状态有关。气体激光器的增益介质有良好的均匀性，且腔长大，方向性好；固体激光器的方向性差；半导体激光器的方向性差。

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激光雷达

   有别于无人驾驶领域的多线激光雷达，我国用于机器人领域的单线激光雷达已较为成熟，以深圳不止技术为代表的单线激光雷达已能达到50米的测量半径，同时，可以有效避免环境光与强日光的干扰，在室内外均能稳定使用，除此之外，其机身超薄，小巧轻便，可适用更多更大场景的应用。

   激光雷达基本的工作原理与无线电雷达没有区别，即由雷达发射系统发送一个信号，经目标反射后被接收系统收集，通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度，可以由反射光的***频移来确定，也可以测量两个或多个距离，并计算其变化率而求得速度，这也是直接探测型雷达的基本工作原理。

     总的来说，激光雷达的应用场景更为复杂，对性能的要求更高，但其价格昂贵，是大多数企业难以承受的。相比来说，无线激光雷达的结构更为简单，成本也更低，更容易满足服务机器人的使用需求，在距离及精度上更加。

标定板

相机标定原理参考

相机标定技术需要准确的相机内参数和外参数作为重构算法的输入和先决条件，目前为流行的相机标定算法是Tsai在1987年提出的[Tsai1987]，Tsai方法使用一个带有非共面标定标识的三维标定物来提供图像点和其对应的三维空间点的对应并计算标定参数。

Zhang在1999年提出了另一个实用方法 [Bouguet2007]，该方法需要对一个平面标定图案的至少两幅不同视图来进行标定。

加州理工学院的相机标定工具对以上两个方法均作了有效实现，并且已经被集成到Intel的视觉算法库OpenCV中[OpenCV2004]。

通过标定算法，可以计算相机的投影矩阵，并提供场景的三维测度信息。

在不给定真实场景的平移、旋转和放缩参数的情况下，可以达到相似变换级别的测度重构。