自动驾驶-传感器简述
自动驾驶车辆上的传感器类型包含激光雷达、毫米波雷达、相机、imu、rtk、超声波雷达等，这些传感器用来接收外部世界多姿多彩的信号，根据接收到的信号，车载大脑对信号进行处理，那信号的准确程度就尤为重要。
本文将各个传感器的特性进行相应的总结，有出现错误的地方还请各位看官给与指点，本人将非常感激。
激光雷达
激光雷达根据工作原理不同，分为机械式、半固态、固态，根据测距原理分为三角测距、飞行时间测距、相位式等。
| 激光雷达类型 | 工作原理 | 性能 | 适用场景 |
| 机械式 | 采用激光束进行探测和测距。通过发射和接收激光束来实现。发射器和接收器安装在可以进行360度旋转的电机上，通过360度旋转接受外界信号。 | 通常具有较高的角分辨率和距离精度，因为其能够精确控制旋转速度和激光发射频率。工作频率较低。 | 用于自动驾驶环境感知和高精建图上。 |
| 半固态 | 采用半导体激光器作为发射光源，通过激发半导体材料来产生激光光束并利用可移动的光学原件（如MEMS镜片）来实现扫描。 | 在分辨率和精度方面有所提升，但与机械式激光雷达相比仍有一定差距。比机械式激光类达工作频率高。 | 由于体积小可以应用在手机和无人机上。 |
| 固态 | 完全没有机械运动部件，采用相控阵（OPA）技术或Flash激光雷达技术。OPA技术通过控制激光束的相位来改变扫描方向，而Flash激光雷达一次性发射一个激光脉冲，覆盖整个视野。 | 在分辨率和精度方面进一步提升，但由于没有机械部件的限制，性能更为稳定。频率最高。 | 无人驾驶等性能要求较高的场景中。 |
这里有个问题，机械式的雷达分辨率和测距精度高，还是固态的高，通过数据来看，固态雷达成像细节更加清晰，从原理来看是机械式的性能要好。所以单纯的对比机械还是固态雷达那种性能能好是不是有点笼统，还要从比如机械雷达的线束多少进行区分？
激光雷达的几种常见特性，包括：视场角、分辨率、测距范围、扫描频率(1s内雷达进行多少次扫描)、激光波长(905nm,1550nm)、最大辐射功率。
国内自动驾驶公司常用的激光雷达品牌，包括：速腾、图达通、大疆、禾赛科技、华为、法雷奥等。雷达横向比较会在后续的博客中梳理出来。
毫米波雷达
毫米波雷达是一种波长介与30~300GHz频域（波长为1~10mm）的电磁波，其波长较短，频段宽，比较容易实现窄波束，具有分辨率高，不易受干扰等特点。毫米波雷达目标采用毫米波对目标进行探测。获取目标的相对距离、相对速度、方位的高精度传感器。
常用的车载毫米波雷达包含3D毫米波雷达和4D毫米波雷达。3D毫米波雷达可以提供目标的位置信息以及速度信息（X,Y,V）。4D毫米波雷达在垂直方向增加收发天线，可以提供目标的X,Y,Z。
毫米波雷达工作原理：毫米波雷达通过发射电磁波，以及接收目标反射的电磁波，来实现目标检测。信号收发与信号处理是毫米波雷达运行的重点环节。
毫米波雷达测距测速原理: 测距：D=C*t/2. 测速：V=λ*fd/2，其中fd为多普勒调频。
多普勒效应是指物体发射的波长会因为相对运动而产生变化，例如火车汽笛声在驶向我们时会更加高亮，是因为此时我们接受到的汽笛声波波长变短，频率增加，因而可以被用来测速。毫米波雷达通常是FMCW（调频连续波）雷达，FMCW是连续的频率调制，频率会线性增加与减小，根据这一特性，雷达能够有效从FMCW的回波信号变化中分离出时间与距离的信息，从而准确测算出障碍物的相对速度与距离。
毫米波雷达工作流程：（1）首先射频发射器产生电磁波信号并且将之发射，信号到达目标物体；（2）物体反射或者散射信号形成回波信号，接收器接收回波信号；（3）混频器将回波信号与原始信号混合，经过滤波器进行滤波，得到中频信号（实际是雷达发射信号与回波信号的频率差，包含有物体的位置、速度等信息）；（4）中频信号输入到处理后端进行调制解调、FFT（FastFourierTransform，快速傅里叶变换）等算法处理，提取目标信息并进行分析，实现目标检测、距离测量、速度测量、方位估计；（5）最终将结果输出以进行后续感知处理。
无人驾驶常用的毫米波雷达里面通常包含算法处理模块，对目标进行滤波、聚类、跟踪处理，通常对客户开发两种模式，可以提供目标的聚类散点或者目标列表。
国内自动驾驶公司通常使用的毫米波雷达品牌包括：森斯泰克、大陆、博世、德赛西威、华锐捷等
相机
相机的工作原理
物体表面反射光线或是直接发射光线进入相机，相机将光信号转换成电信号，再经过模数转换器转换成数字信号，经过DSP信号处理单元形成图像。
相机的类型：长焦、短焦、鱼眼
相机参数：焦距、高动态、内外参
焦距：指平行光入射时从透镜光心到光聚集之焦点的距离。焦距的单位为毫米(mm)，镜头的焦距一般以数字表示，数字越小，焦距越短；数字越大，焦距越长。
相机内参：从相机坐标系转换到像素坐标系
相机内参的表现形式：
相机外参：从世界坐标系转换到相机坐标系
高动态：（High Dynamic Range Imaging，简称HDRI或HDR），在计算机图形学中，是用来实现比普通数位图像技术更大曝光动态范围（即更大的明暗差别）的一组技术。高动态范围成像的目的就是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影这样大的范围亮度。
相机的品牌:图森、优控。
原文地址：https://blog.csdn.net/dongdonglele521/article/details/143202599
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