激光雷達（英文：Laser Radar），是以發(fā)射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。
其工作原理是向目標發(fā)射探測信號（激光束）,將接收到的從目標反射回來(lái)的信號（目標回波）與發(fā)射信號進(jìn)行比較,作適當處理后,可獲得目標的有關(guān)信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數。
它由激光發(fā)射機、光學(xué)接收機、轉臺和信息處理系統等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機再把從目標反射回來(lái)的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。

現代激光技術(shù)、探測技術(shù)和計算機技術(shù)確保激光雷達實(shí)現自動(dòng)連續觀(guān)測，獲取大氣性質(zhì)實(shí)時(shí)變化。

通過(guò)探測激光與大氣中各種分子和大氣氣溶膠等介質(zhì)相互作用的輻射信號來(lái)反演大氣性質(zhì)，其測量原理涉及激光輻射與大氣介質(zhì)間相互作所產(chǎn)生的各種物理過(guò)程。
按照不同原理區分，有差分吸收雷達、米散射雷達、拉曼雷達等等，激光雷達測量大氣參數包括：氣溶膠和云（能見(jiàn)度，不同波長(cháng)散射和消光特性，偏振特性，整層光學(xué)厚度和大氣透過(guò)率等），溫度、密度（氣壓）、濕度（水汽含量），痕量氣體含量（ SO2、 O3、CO2 、NOx、CH4）， 風(fēng)場(chǎng)等。
隨著(zhù)激光雷達技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)廣泛應用于大氣、環(huán)境、氣象、空間、遙感等眾多領(lǐng)域。


激光雷達有哪些優(yōu)勢:
1、激光雷達可以準確估計障礙物的位置。
到目前為止，我們還沒(méi)有更準確的方法來(lái)做到這一點(diǎn)。

2、如果我們看到車(chē)輛前面的激光雷達生成的點(diǎn)云，障礙物檢測系統沒(méi)有檢測到任何東西，我們也可以停下來(lái)。


汽車(chē)使用的雷達主要有三種：
1、超聲波雷達：這是一種很常見(jiàn)的傳感器，主要用于短距離障礙物探測，比如倒車(chē)雷達，平時(shí)倒車(chē)時(shí)發(fā)出的滴滴聲，是超聲波雷達給出的反饋。
它的優(yōu)點(diǎn)是成本低，測距方法簡(jiǎn)單，適合短距離測量。

2、毫米波雷達：工作原理和超聲波雷達類(lèi)似，但它更進(jìn)了一步，多用于測距離、速度和方位。
優(yōu)點(diǎn)是分辨率高，反應速度敏捷，不受天氣影響，能夠穿透霧、煙、灰塵等，測量距離更遠，一般在150-250米之間。

3、激光雷達：優(yōu)點(diǎn)是探測范圍廣，獲取距離和位置的精度更高，能生成三維的位置信息，快速確定目標的位置、大小、外貌和材質(zhì)，在遠、小障礙物、近距離加塞等場(chǎng)景有優(yōu)勢。


激光雷達的障礙物檢測流程一般如下：
1、 考慮到車(chē)上有多個(gè)傳感器共同作業(yè)，需要對輸入的激光點(diǎn)云做時(shí)間同步和外參標定。

2、考慮到激光雷達的采樣噪聲和點(diǎn)云數據量大的問(wèn)題，需要對點(diǎn)云做預處理，減少數據量，剔除噪聲點(diǎn)。

3、每幀點(diǎn)云數據中包含了大量的地面點(diǎn)，檢測的目的是獲取道路障礙物信息，需要分割出地面上的點(diǎn)云。

4、地面上的障礙物點(diǎn)通常采用無(wú)監督的聚類(lèi)算法形成多個(gè)團簇，每個(gè)團簇則表示一個(gè)障礙物。

5、針對團簇的物體識別可以根據任務(wù)需求而定，如果需要類(lèi)別信息，可以采用特征提取+分類(lèi)器的方式分類(lèi)障礙物。

6、對每一塊團簇做包圍框擬合，計算障礙物屬性，比如中心點(diǎn)，質(zhì)心點(diǎn)，長(cháng)寬高等。

7、對每一個(gè)障礙物構建一個(gè)濾波器做跟蹤，平滑輸出。

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