在自動駕駛汽車領域，感測技術在實現安全且高效的導航方面發揮關鍵作用。最常用的兩種感測器類型是 LiDAR（光檢測和測距）和攝影機系統。每種技術都有其優點和局限性，了解它們的比較優勢對於開發有效的自動駕駛系統至關重要。本文對自動駕駛汽車中的雷射雷達和攝影機系統進行了比較分析。
光達技術概述
LiDAR 使用雷射脈衝測量到物體的距離，建立詳細的環境 3D 地圖。它以其距離測量的高精度和精確性而聞名，可提供周圍環境的全面視圖。
光達的優點
精確度和準確度：LiDAR 提供高度準確的距離測量和精確的 3D 測繪。這可以實現詳細的空間感知和準確的物體檢測，這對於安全導航和避免碰撞至關重要。
低光和惡劣天氣下的性能：LiDAR 在低光條件下可以有效運行，並且在惡劣天氣下也能表現良好，例如霧或雨，而相機系統在這些天氣下可能會遇到困難。該技術依賴雷射脈衝而不是可見光，因此受照明條件變化的影響較小。
深度感知：光達提供深度資訊的能力對於檢測和測量物體距離來說是一個顯著優勢。這種能力使自動駕駛車輛能夠了解其環境中物體的空間排列。
光達的局限性
成本：光達系統可能很昂貴，尤其是具有遠距離功能的高性能型號。儘管價格正在逐漸下降，但光達技術的成本一直是其在消費性汽車中廣泛採用的障礙。
數據量：光達會產生大量數據，需要大量的運算能力來處理。即時管理和分析這些數據可能具有挑戰性，並且可能需要先進的硬體。
有限的顏色資訊：雖然雷射雷達提供準確的距離測量，但它缺乏顏色訊息，而這對於識別和分類物體很重要。例如，僅對雷射雷達來說，區分紅色停車標誌和紅色交通號誌可能具有挑戰性。
相機系統概述
攝影機系統使用視覺感測器捕捉車輛周圍環境的影像和視訊。相機提供詳細的視覺訊息，包括顏色和紋理，這對於物體識別和場景解釋非常有價值。
攝影系統的優點
豐富的視覺資訊：相機捕捉詳細的視覺數據，包括顏色和紋理，這對於識別和解釋物體至關重要。此功能有助於識別路標、交通燈和各種道路標記。
成本效益：攝影機系統通常比光達更便宜，這使得它們成為自動駕駛汽車經濟高效的選擇。它們廣泛用於駕駛員輔助系統，並且通常整合到現有的車輛設計中。
寬視野：攝影機可以提供寬廣的視野，有利於偵測物體和監控環境。可以使用多個攝影機實現車輛周圍360度的覆蓋範圍。
相機系統的局限性
惡劣條件下的性能：相機在低光源、眩光和惡劣天氣條件下可能會表現不佳。在霧、大雨或夜間，能見度可能會顯著降低，從而影響相機在這些情況下的有效性。
有限的深度感知：與光達不同，相機本身並沒有提供深度資訊。深度感知必須從視覺數據中推斷出來，與基於雷射雷達的深度測量相比，視覺數據的精確度較低且計算量更大。
對照明條件的依賴：相機性能在很大程度上取決於照明條件。陽光、陰影和反射的變化會影響影像品質以及相機偵測和辨識物體的能力。
光達和攝影機的互補使用
在實踐中，雷射雷達和攝影機系統經常一起使用，以充分利用每種技術的優勢。將雷射雷達精確的深度資訊與攝影機豐富的視覺資料結合，提供更全面的感知系統。這種感測器融合方法增強了物件偵測、識別和場景理解，從而提高了安全性和效能。
增強的物體辨識：攝影機可以根據視覺特徵對物體進行辨識和分類，而光達則提供準確的距離測量。他們共同創建了一個更強大的物體辨識系統。
提高對環境的理解：LiDAR 的 3D 測繪和攝影機的顏色資訊提供了環境的完整視野。這種組合有助於解釋複雜的駕駛場景並提供信息