禾赛16线雷达

多线激光雷达,就是通过多个激光发射器在垂直方向上的分布,通过电机的旋转形成多条线束的扫描。

理论上讲,当然是线束越多、越密,对环境描述就更加充分,这样还可以降低算法的要求。

  • 扫描频率:转速。10Hz的含义是一秒雷达转10圈

  • 帧率:一秒内激光雷达电机旋转的圈数,每秒完成一圈扫描的次数。一幅点云图像代表一帧,对应激光雷达内部就是电机旋转一圈完成扫描

  • 输出点云中相邻两个点之间的夹角就是角分辨率。 水平方向上做到高分辨率不难,垂直分辨率和发射器的几何大小相关也与其排布相关。相邻两个发射器间隔越小垂直分辨率越小,禾赛的是2°

  • 输出数据: 距离、角度、反射率、时间戳

禾赛雷达的参数,波长905nm。 最常用的波长是905nm和1550 nm。1550nm波长LiDAR传感器可以以更高的功率运行,以提高探测范围,同时对于雨雾的穿透力更强。


注意这是禾赛雷达,其他雷达的线束索引和角度的关系不一定是这样了,比如速腾的线束1对应-15°,线束2对应-13°,以此类推。

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header:
seq: 42200 # 第几帧数据
stamp:
secs: 1640071161
nsecs: 165116000
frame_id: "base_link"

# 若为有序点云,height 可以大于 1,即多行点云,每行固定点云的宽度
# 若为无序点云,height 等于1,即一行点云,此时 width 即点云的数量
height: 1
width: 60676 # 一行点云的长度
fields:
-
name: "x"
offset: 0
datatype: 7 # 对应 Float32
count: 1
-
name: "y"
offset: 4
datatype: 7
count: 1
-
name: "z"
offset: 8
datatype: 7
count: 1
-
name: "intensity"
offset: 16
datatype: 7
count: 1
-
name: "timestamp"
offset: 24
datatype: 8
count: 1
-
name: "ring"
offset: 32
datatype: 4
count: 1
is_bigendian: False
# 一个点占的字节数
point_step: 48
# 一行的长度占用的字节数,也就是 point_step * width
row_step: 2912448
data: [] # 省略

# 若点云中的数据都是有限的(不包含 inf/NaN), 则为 true, 否则为 false
is_dense: True

目前把雷达坐标系设置为base_link了。

对有序点云进行操作(降采样、刚体变换)后,有序点云就会变成无序点云。velodyne雷达选择给每个点多加了一个属性ring, 详细定义如下:

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namespace velodyne_pointcloud
{
struct PointXYZIR
{
PCL_ADD_POINT4D; // quad-word XYZ
float intensity;
uint16_t ring;
EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW // ensure proper alignment
} EIGEN_ALIGN16;
}; // namespace velodyne_pointcloud

这个ring表示每个点之前属于哪个线的,16线的话,这个值为0~15。并且高度自低向高排列。


通过官方的 PandarView 软件可以用于录制和播放点云数据,点击Record(工具栏上的红色圆点)即可。这样录制的包的格式是pcap。如果是velodyne雷达,可以在ROS中运行以下指令即可播放这个包
rosrun velodyne_driver velodyne_node _model:=VLP16 _pcap:=/home/q/VLP16Data.pcap

驱动

型号PandarXT-16
禾赛雷达的驱动

节点/hesai/hesai_lidar无订阅,发布两个话题:

  • /hesai/pandar [sensor_msgs/PointCloud2] 被节点data_pretreat_node订阅
  • /hesai/pandar_packets [hesai_lidar/PandarScan],无内容

禾赛雷达数据占用的带宽.png

参考:
各品牌雷达的参数
Velodyne VLP-16激光雷达数据分析
Velodyne16 与禾赛Pandar XT16测试