前言

無人駕駛汽車是智能汽車的一種，也稱為輪式移動機器人，主要依靠車內(nèi)的以計算機系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實現(xiàn)無人駕駛的目的。

三維激光掃描憑借著其測距精度高、抗干擾能力強、全角度掃描等優(yōu)點，越來越廣泛的應(yīng)用在無人駕駛車輛中，成為無人駕駛車輛地形測繪、環(huán)境感知、三維目標(biāo)識別、防碰撞檢測的一個利器。

技術(shù)原理

無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達預(yù)定目標(biāo)的智能汽車。它是利用車載傳感器來感知車輛周圍環(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車輛位置和障礙物信息，控制車輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。

滬敖項目案例

根據(jù)無人駕駛技術(shù)原理，需要車載傳感系統(tǒng)感知“道路環(huán)境”，而三維激光掃描技術(shù)作為快速準(zhǔn)確“復(fù)制”自然環(huán)境的“利器”，自然而然地被應(yīng)用到無人駕駛研究領(lǐng)域

三維激光掃描是一種先進的全自動高精度立體掃描技術(shù)，該技術(shù)又被稱作“實景復(fù)制技術(shù)”，它是利用光學(xué)測距的原理，通過記錄被測物體表面大量的密集的點的三維坐標(biāo)、反射率和紋理等信息，可快速復(fù)建出被測目標(biāo)的三維模型及線、面、體等各種制圖數(shù)據(jù)。三維激光掃描系統(tǒng)可以密集地大量獲取目標(biāo)對象的數(shù)據(jù)點，相對于傳統(tǒng)的單點測量，三維激光掃描儀獲取的數(shù)據(jù)由大量離散的點組成，三維激光掃描儀采集的數(shù)據(jù)稱之為 “點云”，即大量、高密度的被掃描主體的各種反射信息，其屬性信息主要由掃描點的點位坐標(biāo)，反射強度和灰度信息三部分組成。

如下圖為部分“點云”數(shù)據(jù)具體數(shù)值。

無人駕駛設(shè)備在道路環(huán)境中行駛時，可依靠GPS信息實現(xiàn)實時定位，這要求通過三維掃描技術(shù)獲取的環(huán)境點云數(shù)據(jù)坐標(biāo)與大地坐標(biāo)一致。

在三維掃描現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時，往往通過現(xiàn)場特征點或標(biāo)靶紙中心作為控制點，在三維軟件中借助三個或三個以上的控制點坐標(biāo)實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。

無人駕駛設(shè)備通過自身裝配的GPS系統(tǒng)獲取的控制點坐標(biāo)：

流程介紹

掃描現(xiàn)場標(biāo)記控制點：

控制點在點云數(shù)據(jù)中的體現(xiàn)：

實現(xiàn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的三維點云數(shù)據(jù)：

真彩色視圖

高度色階視圖

反射強度色階視

引用中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所劉博研究員的一句話作為結(jié)尾，“未來這種（激光）雷達在空間應(yīng)用上，比如空間距離感知和三維形態(tài)測量，或者是無人駕駛上，都可以大有作為。”

展望

時代發(fā)展迅速，當(dāng)我們還在津津樂道地談?wù)撊绾闻嘤桶l(fā)展汽車文化的時候，一些有遠見的公司已經(jīng)開始醞釀新一代的交通工具了，讓人有些應(yīng)接不暇。

未來是什么樣子的?

我們的生活毫無疑問將改變，而且不會按照我們的想象來變化，但可以確定的是，科技將更加傾向于聯(lián)合化和簡單化，就比如過去我們要為車子配備GPS，CD機，錄像機~~~~而現(xiàn)在，一部手機就能解決；以往我們要經(jīng)過重重考驗才能獲得駕駛資格，甚至有些人還會獲得“馬路殺手”這個稱謂，而大熱的無人駕駛技術(shù)，能讓我們解放身體，更精準(zhǔn)的將我們送達目的地。

激光三維掃描技術(shù)與無人駕駛的結(jié)合，為智能車輛實現(xiàn)自主導(dǎo)航功能的解決提供了一個思路。

本次案例中，滬敖使用大空間三維激光掃描設(shè)備獲取了環(huán)境點云數(shù)據(jù)坐標(biāo)，并通過同步控制點坐標(biāo)實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)與坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，這項應(yīng)用是我們目前所知的較新的一個應(yīng)用方向。

當(dāng)然，大空間三維激光掃描除以上用途之外，在無人駕駛中亦有其他的應(yīng)用方向，例如獲取無人駕駛車輛前方路線的圖像信息，根據(jù)障礙物對激光數(shù)據(jù)的不同特征，檢測無人駕駛車輛前方靜止的障礙物；利用激光還可直接測量障礙物距離數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，獲得障礙物的長寬高等三維信息。

從目前我們已知的信息來看，通過大空間三維激光掃描對障礙物信息獲取具有很多優(yōu)點：

(1 ) 含有直接的距離信息 ；

( 2 ) 以激光作為測距光源，測距時方向性和穩(wěn)定性好；

( 3 ) 對環(huán)境的敏感度更低，工作溫度范圍大，適合全天候工作；

其實,從汽車誕生之日起，人們就期盼汽車自動化程度能更高一些，人們駕駛汽車的初衷是為了能快速到達目的地，并非想控制一堆鋼鐵，隨著各項科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，駕駛這種苦差事交給程序來解決指日可待。

滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術(shù)型企業(yè)，擁有豐富的三維項目經(jīng)驗，公司以行業(yè)應(yīng)用為出發(fā)點，為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應(yīng)用服務(wù)。

滬敖3D擁有結(jié)構(gòu)光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀（大小空間）、地面三維激光掃描儀、無人機傾斜攝影測量、3D打印等多種技術(shù)手段，從幾厘米到幾百米的物體或三維空間，從幾個微米到幾個厘米的精度，滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項目服務(wù)的完整解決方案。

滬敖3D目前主要服務(wù)于制造業(yè)（汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機械）、建筑業(yè)（建筑設(shè)計、施工、裝修等）、文化遺產(chǎn)（博物館、古建筑、考古等）、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監(jiān)測、3D打印等技術(shù)方案。