简要介绍激光雷达的原理

基本原理

测距原理

激光反射，根据飞行时间ToF来计算目标物体的距离。x = ct/2

扫描原理

大致分为两个大类：机械旋转、固态扫描（光学相控阵，微机电系统）
无人机常用的mid360采用的是光学相控阵，原理是光栅衍射。

点云预处理

重采样：包括增加数据和减少数据。上采样一般方法有：插值。常常用作填充缺失的点。下采样：统计滤波，高斯滤波：高斯函数进行加权平滑数据，深度学习。常常用来降噪。

目标检测

Centerpoint

摘自：centerpoint

1.输入:点云数据P
2.经过3D编码器(如VoxelNet或者PointPillars),生成俯视图特征图M
3.进入检测头,首先是一个可学习的3x3卷积层、BN层、ReLU激活函数
4.分支到两个头:
(1) 中心点heatmap头:进行几个卷积生成K个热力图,表示K类目标的中心点置信度
(2) 回归头:进行几个卷积,生成所有类别共享的回归目标,包括坐标回归、尺寸回归、高度回归、旋转回归等
5.对heatmap进行非极大抑制,找到峰值点作为检测到的目标中心
6.在每个目标中心的位置,从回归头结果中提取出坐标、尺寸、旋转等属性,形成3D检测框
7.进入两个阶段Refine模块:
(1) 从backbone特征图上采样5个点的特征,表示预测3D框的5个表面中心
(2) 将采样特征连接,经过MLP生成iou预测和框回归结果
(3) 更新检测框结果,形成最终输出