第1章　初识激光雷达

1.1　激光雷达的基本原理

激光雷达（LiDAR）是光探测和测距（Light Detection and Ranging）的简称，早期也被称为光雷达。这里我们以常见的车载机械式激光雷达为例，简述激光雷达的工作原理。如图1-1所示，激光雷达以激光作为信号源，由激光器发射出脉冲激光，打到地面、树木、车辆、道路、桥梁和建筑物等被测物体表面上；随后激光会发生散射，一部分光波会被反射到激光雷达的接收器上；再根据激光测距原理，即可得到从激光雷达到目标点的距离信息；进而通过激光器不断地水平旋转，便可以得到车辆周围目标物上全部激光点的数据，在用此数据进行成像处理后，便可得到周围环境精确的三维立体点云[1]。

图1-1　激光雷达工作原理示意图

图1-2展示了我们使用速腾128线激光雷达RS-Ruby在郊区场景采集的一帧激光点云。这里我们所说的128线表示该激光雷达能够发射128条激光线束。图1-2中的每个激光点都包含（x,y,z,intensity）四维度信息，分别表示该激光点在激光雷达坐标系下x、y、z三个坐标轴方向的坐标值以及反射强度值。

图1-2　激光点云效果展示