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本次激光雷達(dá)工作原理的講解主要是針對(duì)三角測(cè)距激光雷達(dá)，三角測(cè)距激光雷達(dá)和TOF激光雷達(dá)的原理是有區(qū)別的，TOF激光雷達(dá)是根據(jù)測(cè)量光的飛行時(shí)間來(lái)計(jì)算距離的。而三角測(cè)距激光雷達(dá)是通過(guò)攝像頭的光斑成像位置來(lái)解三角形的。 為了方便講解三角測(cè)距激光雷達(dá)的原理，本人在紙上畫(huà)了個(gè)草圖，如下圖所示
激光雷達(dá)原理圖1
01是激光發(fā)射器，射出去的激光由紅色虛線表示，Ａ，Ｂ，Ｃ是三個(gè)反射點(diǎn)。02是攝像頭光心軸，綠色三角形代表用來(lái)捕捉反射光斑的相機(jī)模型。這張圖畫(huà)的是經(jīng)典小孔模型。Ａ，Ｂ，Ｃ的成像點(diǎn)分別是Ａ‘，Ｂ’，Ｃ‘. 由于激光發(fā)射器和相機(jī)安裝的相對(duì)位置是已知的，也就是說(shuō)相機(jī)的光心軸和激光（線）的角度已知（本圖畫(huà)的是90度），線段01，02長(zhǎng)度已知，角01，02A也已知（通過(guò)成像點(diǎn)在像平面的位置可以知道），于是問(wèn)題變成了一個(gè)“角邊角問(wèn)題”，上過(guò)初中數(shù)學(xué)的應(yīng)該都知道，已知“角邊角”，三角形有唯一解，于是01A的長(zhǎng)度是可以算出來(lái)的。同理，B，C兩點(diǎn)距離01的距離也是可解的。
當(dāng)然，如果這樣安裝，相機(jī)成像只有一半的，這時(shí)候可以調(diào)整相機(jī)安裝方式，這樣大部分區(qū)域都可以成像了。
激光雷達(dá)原理圖2
這些相機(jī)模型都還是小孔模型，那有沒(méi)有更好的方法利用相機(jī)的sensor來(lái)采樣呢？
是不是有人會(huì)想到如何將整個(gè)量程均勻分布在相機(jī)sensor上呢？這時(shí)候就可以換透鏡，那就有了下面這張圖，圓形區(qū)域代表透鏡，（下圖中畫(huà)的是常見(jiàn)的圓形表示，但實(shí)際上這個(gè)透鏡應(yīng)該有點(diǎn)凹，效果才會(huì)理想）。由于這種rplidar是二維的，所以成像sensor做成長(zhǎng)條狀就夠了。
激光雷達(dá)原理圖3
激光三角測(cè)距雷達(dá)已講解完畢，看完大家是不是覺(jué)得激光雷達(dá)原理（激光三角測(cè)距雷達(dá)）其實(shí)也沒(méi)有想象中難呢！
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