LiDAR
摘要：LiDAR（Light Detection and Ranging，激光探测与测距）是一种通过发射激光束并接收其反射信号来探测目标距离、速度及三维形貌的主动遥感技术。其核心原理与雷达（Radar）类似，但利用激光（光波）替代无线电波，具有更高分辨率、精度和抗干扰能力，广泛应用于自动驾驶、测绘、机器人、气象等领域。
什么是LiDAR
LiDAR是Light Detection And Ranging（激光探测与测距）的缩写，是使用近红外光、可见光或紫外光照射对象物，并通过光学传感器捕获其反射光来测量距离的遥感（使用传感器从远处进行感应）方法。
也被称为“Laser Imaging Detection And Ranging（激光成像检测与测距）”，通常以脉冲状近红外激光照射对象物，计量光线到达对象物并反射回来的时间差。
LiDAR示意图
LiDAR的特点在于它不仅可以准确地检测到达对象物的距离，还可以准确地检测位置和形状。
LiDAR应用示例
谈到使用LiDAR技术的应用，首先想到的是汽车的高级自动驾驶系统。 据称该技术是实现全自动驾驶（五级）所必不可少的技术。
LiDAR应用示例
此外，该技术还被用于高精度检测人和物体，例如消费电子领域的扫地机器人和高尔夫测距仪，以及工业设备领域的自动搬运车（AGV）和服务机器人等。
高级自动驾驶系统
在ADAS（高级驾驶辅助系统：例如自动刹车和车道保持辅助系统）中，摄像头和毫米波雷达融合的方式是主流选择。然而，一般认为要想实现汽车的自动驾驶，则需要加上LiDAR技术，采用这三种技术相融合的方式。
可以说，要想实现高级自动驾驶系统，需要取长补短地充分利用这三种技术，并且三者缺一不可。
| 方式 | 摄像头 | 毫米波雷达 | LiDAR（激光探测与测距） |
| 通过摄像头拍摄到的图像和视频来识别物体 | 使用无线电波，通过计量电波到达对象物并反射回来的时间差来测量距离和方向。 | 照射脉冲状激光束，通过计量光线到达对象物并反射回来的时间差来三维测量距离、位置和形状。 | |
| 优点 | 可以通过对拍摄到的图像和视频进行图像处理来识别对象物。 | ・即使在夜间或恶劣天气的情况下，也可以测量障碍物等的方向和距离 ・比LiDAR便宜 | ・高精度检测距离、位置和形状 ・通过向各个方向照射（漫射）激光，可以捕获更大范围的状况。 |
| 缺点 | ・难以准确检测形状和位置 ・不适合恶劣天气、夜间（暗处）和逆光的情况 | ・难以发现小物体 ・难以检测到诸如纸板等低反射率的物体 | ・恶劣天气条件下的检测能力会下降 ・与毫米波雷达相比价格昂贵 |
LiDAR用激光二极管
要提高LiDAR的性能，如实现“更长距离”和“更高空间分辨率”的感测，要求作为感测光源的激光二极管具有更高输出功率、更高效率以及更小的光束光斑。