激光雷达测距和摄像头联合棋盘格反射率标定板

目前，激光雷达不仅在军事上起到了重要的作用，而且发挥其测程大、精度高、反应速度快、可靠性高等优点，在商业领域应用越来越广，发展越来越迅速，具有较高的实用价值和商业价值。车载三维成像激光雷达采用脉冲式测量原理，能够装载在车辆上实现距离测量、三维地图绘制、自动导航与无人驾驶等功能，是激光雷达的前沿性应用。

在地理地貌勘测，远程测距，远距离目标的识别和跟踪的和环境监测等需要高精度测量的探测的应用方面，激光雷达技术较其他探测如无线电雷达和超声波雷达，显现出极大的优势。一方面，激光雷达能够发挥其光学成像特性，通过成像来反映探测目标的三维、全面的信息，而不仅仅是目标的存在和距离信息；另一方面，激光雷达具有极短的光波长，使得探测精度大大提高。此外，激光雷达还具有抗干扰能力强，可靠性高，测速快，效率高，可用时间长等优点。

激光雷达技术正在逐渐被探索、应用于广泛的科技以及商业领域当中。近年来，通过将面阵成像光学系统应用到测距激光雷达，发展出三维成像激光雷达这一项具有很高实用价值和商业价值的应用。三维成像激光雷达能够再现目标和物空间的三维信息，甚至可以在运动中快速、准确的捕捉到所需要的目标相关信息。这一技术已经在诸如地表地貌获取、水利电力设计、城市规划、对于军事目标识别和跟踪、飞行体防撞预警等等领域得到广泛应用，为小到城市、大到地球的三维信息模型的建立做出了不可磨灭的贡献。

激光雷达测距的步骤如下：首先将经过电光转换，将电脉冲转化成光脉冲信号，然后将光脉冲发射出去，经过一系列光学系统，目标返回到激光雷达的接收电路，接收电路经过一次光电转化，此次光电转换中的光信号和电信号的强度都较低，强度较低的电信号被后级处理电路中放大，强度较高的电信号被送至控制系统，控制系统对返回并转换、放大后的信号用预制好的手段处理。需要注意的是，通常采用半导体激光器作为发射光源，使用光电转换管作为接受电路。

回波光信号，作为目标物的反射信号，可能在不同的情况下会受到不同的影响，例如：光学镜头会发生不可避免的衰减、目标物发生的难以避免的漫反射现象等等。这使得与发射光相比，回波光的光信号功率较小。根据基本光学原理，目标物截面情况、发射发散角度、发射光功率和接收的镜头的面积的大小等均将影响回波光的信号强度。之后将介绍，根据已有理论和简单推算，得到一个常用的此处需要利用的结论：接收光功率是激光单程飞行距离二次方的反比。

调频连续波激光雷达的基本测距原理是，首先由激光器发射频率连续可调的激光，然后从接收电路接收到的激光的频率来计算目标物的距离。激光器发射激光的调制频率是时间函数，回波激光的调制频率与当前发射激光的调制频率比较推算，就能够获得激光的飞行时间，从而计算出目标物距离。

量子理论是利用光子计数法的激光雷达的基础理论。激光雷达的发射与接收都利用了光子计数，它能将能量和功率转化成一小段时间内光子的数量。激光雷达的研究，主要是以光子系统或分子系统与原子系统作为研究对象，即把激光的发射作为一个发射光子团来处理，回波信号的接收在这种情况下，作为在光子噪声下的光子数。光子计数测距法是采用对接收的光子数进行测量，并考虑其与距离的关系，来测量目标物的距离。

激光雷达标定板稳定性好，可获得重复的准确数据。适用于自动驾驶距离、标识测试和遥感目标等领域，不掉粉不变黄，具有近完美的朗伯特性。漫反射板采用独家喷涂工艺，可以提供多种反射率拼接的漫反射板，进行无缝拼接。常用于激光雷达标定板的反射率有10%、50%和80%这三个反射率，如果定标精度要求比较高，还可定制更多的阶梯反射率。反射率1-99%可选，可定制0.05-3m或以上的不同漫反射板尺寸和形状，均具有近完美的朗伯特性和稳定性。