隨著汽車自動駕駛賽道的火熱，面陣固態激光雷達行業駛入高速發展的快通道，整個產業都在等待著大的爆發。但事實上，當資本尚未涌入自動駕駛領域時，面陣固態激光雷達就已經在工業場景中被廣泛運用，在多個領域中發揮著越來越重要的作用。
激光雷達的前世今生
激光雷達通常由激光發射、激光接收、光束操縱和信息處理四大系統組成，其工作原理是向目標探測物發送探測信號（激光束），然后利用回波成像來構顯被探測物體，從而對目標進行探測、跟蹤和識別，具有探測精度高、探測范圍廣及穩定性強等優點。
隨著科技的不斷發展，激光雷達在實際運用過程中逐漸衍生出多個種類。
按功能分類，有激光測距雷達、激光測速雷達、激光成像雷達、大氣探測雷達、跟蹤雷達；按工作介質分類，有固體激光雷達、氣體激光雷達、半導體激光雷達；按線數分類，有單線激光雷達、多線激光雷達；按結構分類，有機械式激光雷達、混合面陣固態激光雷達和面陣固態激光雷達等。不同種類的激光雷達各有優劣，可以根據不同的應用場景，選擇合適的激光雷達產品。
由于激光雷達的特性，其應用范圍十分廣泛。激光雷達最初發明于上世紀60年代，早期主要用于太空探測、氣象監測、地形勘測、軍事測距、武器制導等工程領域。隨著技術的進步和社會環境的變化，激光雷達在工業自動化、無人駕駛、智能交通、機器人、消費電子、物流運輸、安防監控、地圖測繪等領域也嶄露頭角，逐漸成為不可缺少的系統。
海伯森HYPERSEN面陣固態激光雷達系列
作為一家深耕高端光學力學傳感器領域的國家高新技術企業，海伯森技術專注于研發和制造高性能、高可靠性的傳感器產品，致力于填補國內高端智能傳感器領域創新制造的空白。
海伯森 HPS-3D系列是海伯森技術HYPERSEN創新研發的面陣固態激光雷達，它是基于ToF原理的高性能多線激光測距雷達，包括HYPERSEN HPS-3D160Pro和HYPERSEN HPS-3D640兩款型號，適用于多種復雜的工業場景。
ToF，即Time of Flight的縮寫，直譯為飛行時間。ToF原理，就是利用激光器向目標連續發射激光脈沖，并由計時器記錄下發射的時間，然后傳感器接收從物體返回的光，并由計時器記錄下接收的時間。兩個時間相減即得到了光的“飛行時間”，而光速是一定的，因此在已知速度和時間后很容易就可以計算出距離。
與現有的三維測量方法相比，ToF具有探測距離遠、設備易于小型化、動態表現好等多種技術優勢。而海伯森 HPS-3D系列面陣固態激光雷達，更是在ToF原理上，針對產品做出了深度的優化改良，以實現更出色的產品性能。
更強光源 海伯森 HPS-3D系列面陣固態激光雷達配備優化的照明系統和低失真紅外光學鏡頭，對90%反光的白色目標可測距離可達8米。海伯森HPS-3D系列面陣固態激光雷達還集成了高功率850nm紅外VCSEL發射器和高光敏元件，在核心元器件上加強產品的測量效率。數據顯示，HPS-3D系列產品強光性能高達80000Lux，能夠有效降低環境光的影響，不論是夜景還強光環境下，都能實現可靠的測量結果。
更大的視場角和更高分辨率 海伯森 HPS-3D160Pro可實現76°*32°的超大視場角，分辨率達160*60，每幀可輸出9600個點的距離數據；而海伯森 HPS-3D640的性能則更加強悍，可實現68°*55°的超大視場角，分辨率達640*480，每幀可輸出 307200個點的距離數據，最小分辨率僅為1cm，測量更精確！
軟硬件雙優化 為了確保海伯森 HPS-3D系列面陣固態激光雷達的高可靠性，海伯森技術還進行了軟硬件雙層面的優化。軟件上，海伯森HPS-3D系列產品嵌入了高性能處理器，具有先進的數據處理，濾波和補償算法，確保穩定測量的同時數據輸出，通過一次拍攝即可生成3D點云數據并通過高速通訊接口進行實時傳輸。硬件上，全固態式結構，工業級IP67防護設計，航空鋁外殼。產品應用可在-10℃~55℃溫度范圍內正常工作，安全防護性能得到了充分的保障。在注重性能的同時還保持著低功耗的顯著優勢，僅為5~8W。配合小巧的體積，易于集成，可靈活部署在各類場景中，使產品適用于更多復雜的環境。
多場景應用實踐
性能再好的產品，終究還是要看實際應用情況中的落地表現。海伯森技術HPS-3D系列面陣固態激光雷達內置抗干擾算法，支持多機協同工作，可輸出點云圖、深度圖，支持坐標提取，具有通用性強的特點，可靈活運用于多元化的工業場景。
自主感知規避障礙
由于海伯森 HPS-3D系列面陣固態激光雷達體積小巧，可部署在AGV小車、叉車、室內配送機器人等多種設備上，常用于工業場測距避障，自動精確測距，規避作業過程中的各類障礙，反應靈敏迅速。
在AGV小車上安裝海伯森技術HYPERSEN HPS-3D系列面陣固態激光雷達，通過傳感器采集區域內的點云數據是否有障礙物，然后將點云數據中表示的障礙物與預先配置的“安全區域”或檢測區域進行比較。如果檢測到的障礙物侵犯了安全區域，傳感器將向安全PLC發送輸出，并指示車輛停止。安全控制器接收到的全部信息都是由激光雷達設備進行的分析所產生的單個位或信號。
安全防護敏感區示警
海伯森 HPS-3D系列面陣固態激光雷達還可以用于安全/敏感區域防護。產品設計了靈活的用戶自定義感興趣區域(ROI)功能，不僅可以自由選擇Simple-HDR，Auto-HDR和Super-HDR模式，還支持最高16組的用戶敏感區域設定，并且每組支持8個自定義敏感區域。在一項用于屋頂清潔機的應用案例中可以看到，當屋頂清潔機到達屋頂邊緣時，激光雷達檢測到選定的敏感區域實際距離小于設定的閾值，便會觸發報警，此時該清潔機會自動停止或進行返程。
精確測量物流包裹體積
隨著快遞走進千家萬戶，智慧物流作為工業4.0的重要組成部分，也在追求更可靠、快速、靈活的場景解決方案。特別是在電商快遞、倉儲物流行業，全自動運輸、分揀等正成為最終的自動化解決目標，而對于這些行業及應用，包裹的體積信息是不可缺少的。包裹體積信息不僅提升流程可靠性和效率，更是優化包裹分揀倉儲運輸的重要數據。更精確更高效的檢測技術，讓海伯森 HPS-3D系列面陣固態激光雷達在物流行業中應用優勢越來越突出。
3D建模和人員計數
海伯森技術的面陣固態激光雷達采用非接觸式掃描目標物的方式進行深度測量，通過采集目標物表面的三維點云數據，可進行高分辨率的3D建模。產品還可以根據客戶需求進行二次開發，實現人流計數，被廣泛應用在商超等地方進行自動門區域觸發控制等常見的場景。
海伯森產品創新突破
從這些實際應用場景中可以看出，海伯森技術HYPERSEN HPS-3D系列面陣固態激光雷達強悍的性能與豐富的功能設置，足以應對包裹體積測量、敏感區域防護、3D建模、人員計數、智能交通和車輛控制等各領域場景。
尤其是海伯森技術最新力作HPS-3D640，對比HPS-3D160Pro，擁有更大的視場角和更高分辨率。它可實現68°*55°的超大視場角，分辨率達640*480，每幀可輸出 307200個點的距離數據，超過海伯森 HPS-3D160Pro的30倍，可以輸出更多的點云數據。另外測量精度可達到1cm，相比較上代性能提升了兩倍，測量更精確！全新升級的技術，無論在數據測量穩定性方面，還是在成像細節的展現上都表現非常出色，也更能滿足產業升級背景下，愈發嚴苛的行業標準與需求。
圖片來源：海伯森技術官網
海伯森HPS-3D640面陣固態激光雷達測評
海伯森技術HYPERSEN HPS-3D640面陣固態激光雷達從概念期到產品成熟，這一漫長過程中產品經歷了多次反復地實驗驗證，和來自大量真實用戶的裝機測評反饋，海伯森持續突破技術難點，實現創新制造的目標。
軟件系統
操作界面簡潔明了，系統運行流暢，極易上手。整個界面包括功能菜單區、大屏視圖區和數值顯示區。可進行單次和連續多次測量，自定義敏感區域配置，成像模式相互切換，還可以對獲取的數值采用曲線圖、點云圖形式展現和CSV數據導出等。
測量精度
被測物為白色幕布，距離測量數值展現：（309，231，1494），（309，231，2028）。
通過分別對兩個定點位置1.48M和2.02M，從上位機監測數據來看實際測量數據為1.49M和2.02M，充分體現 HPS-3D640面陣固態激光雷達傳感器深度距離測量的高精度，對場景應用的準確性的強有力說明！
測量線性度
150-3000mm量程范圍測量，每步間距90mm，最大線性誤差在正負20mm范圍內。
靜態重復性測試
面陣固態激光雷達傳感器在測量白色幕布時，可以從一維曲線圖看出靜態測量的重復性約為±1.5cm范圍內，傳感器穩定采集數據且數據不會有太大波動，具有很高的穩定性。
場景測試
1）強光環境
在室外太陽光的干擾下測量仍有效進行，從實時近距離測量物體能采集到點云數據，對強光環境亦能有很好的表現。
2）夜景測試
海伯森技術的傳感器在夜間尤為突出，能夠清晰采集有效數據，自帶4顆照明燈珠（功率2W/顆）使得在夜間工作表現更優。
助力實現高端光學力學工業傳感器的國產化替代
與發達國家相比，我國激光雷達產業起步較晚，市場規模相對較小，但其巨大的市場規模決定了我國激光雷達市場具有一定的發展潛力。
據《激光雷達行業深度分析及投資戰略規劃報告》，到2023年，我國激光雷達市場覆蓋率預計將達到10%，與世界激光雷達行業領先國家的差距將逐步縮小。隨著國內企業的相繼崛起，國內激光雷達產業研發水平將不斷提高，市場將長期處于上升趨勢。根據 Sullivan的估計，到2025年，中國激光雷達市場規模預計將達到43.1億美元。
隨著產業升級的進一步深入，工業自動化、人工智能、機器人、物聯網等領域正面臨前所未有的變革，激光雷達等傳感器設備也將迎來產品與技術的黃金發展期。作為技術創新型企業，海伯森技術HYPERSEN達將繼續堅持自主創新，以長期的技術積累作為公司可持續發展的基礎，結合市場需求和反饋，專注于高性能、高可靠性的高端智能傳感器研發和制造，賦能產業結構的升級。
對處于轉型關鍵期的中國工業制造業而言，高端面陣固態激光雷達產品有著舉足輕重的地位，技術掌握在誰的手里，誰就更有底氣。
目前，海伯森已經具備涉及力學、光學、機械、電子、算法等方面的核心技術，并綜合運用于傳感器產品的開發和規模化生產，擁有多項自主知識產權和專利技術。海伯森希望通過自己的產品，能夠帶動上下游產業的共同進步，在技術層面避免卡脖子的問題，為國內工業制造業的轉型升級創造更大價值，助力實現高端智能工業傳感器的國產化替代！
免責聲明：市場有風險，選擇需謹慎！此文僅供參考，不作買賣依據。
