激光雷达的重复扫描和非重复扫描对比
发布时间:2026/10/1 2:46:14 作者:尧图编辑部 阅读量:1,286

一、先给定义重复扫描激光雷达在每一个扫描周期每一帧里都按照固定不变的扫描轨迹或角度顺序去扫描空间。帧与帧之间的扫描路径基本相同甚至完全重合。非重复扫描激光雷达每一帧的扫描轨迹都在变化帧与帧之间的扫描路径不重合。单帧点云看起来稀疏、不规则但多帧叠加后点会逐渐填满空隙变得更均匀。二、再用通俗的话说把激光雷达想象成一个人拿着手电筒在黑屋子里扫墙。重复扫描每次都按同一条路线扫左到右右到左上到下。每一帧都像在同一张网上重复画线。好处是规律、稳定、算法好处理坏处是线跟线之间的缝隙永远在那儿小东西可能刚好漏掉。非重复扫描这次横着扫下次斜着扫再下次画圈、画花瓣。单看一次点很少、很乱但多看几帧后面的线会把前面的缝补上最后点云越来越密、越来越均匀。好处是同样激光器数量下累积后覆盖更好坏处是单帧太稀依赖多帧积分快速运动时容易拖影算法也更复杂。三、差别在哪机制上的分岔在扫描机构重复扫描N 个固定俯仰角的线束 整体绕竖轴旋转。每转一圈每条线束扫出一个水平环ringN 条线束就是 N 个固定环。俯仰方向只有 N 个离散值所以线束之间的空隙是结构性的扫多久都在。非重复扫描双 Risley 棱镜旋转楔形棱镜两片棱镜的偏转矢量叠加光束沿玫瑰线Rosette / Rhodonea轨迹扫过视场。关键在两片棱镜的转速比是无理数所以轨迹永不闭合、帧间不重合。这个差别带来的直接结果就是叠帧之后的样子重复扫描的代价线隙固定 → 小目标可能永久漏检测绘时得靠运动平台移动来补缝而平台位姿误差又会耦合进点云精度另外机械式约七成质量激光收发这些精密器件随转台一起运动磨损、振动、动平衡误差都会拉低寿命滑环方案更难上车规。非重复扫描的代价单帧稀疏不规则——没有离散线束距离图像投影range image那套常数时间近邻搜索用不了也没有机械旋转周期没有天然的“帧”边界。更关键的是延迟-密度权衡积分窗越长点云越密但延迟和运动畸变越大窗越短则投影太稀、聚类连通性不足。此外玫瑰线的密度是中心高、边缘低。总结重复扫描每帧都画同一张网。非重复扫描每帧画不同的网叠起来变成更密的网。