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LiDAR点云反射强度常见物体反射强度

news 来源：原创 2025/7/14 14:19:49

1.激光点云发射的点无法全部被反射回来的原因

激光点云发射的点无法全部被反射回来的原因主要包括以下几点：

目标物表面特性：某些物体表面具有高反射率，导致激光雷达接收到的反射能量过强，从而产生噪点，影响点云数据的准确性。例如，交通指示牌、车牌照、尾灯等高反射率物体会产生“鬼影”和“膨胀”现象，即在真实位置之外生成虚假目标或使目标物点云图像显得更大。
多径效应：激光在传输路径中可能发生多次反射，导致原始信号与反射信号混淆，影响点云数据的完整性和准确性。
环境因素：雨雪雾尘等颗粒物可能会遮挡激光束，使得部分激光无法反射回激光雷达，造成点云数据的缺失。
激光雷达硬件限制：激光雷达的感光单元在高反射目标物的影响下可能产生热载流子溢出，导致串扰光子影响周围感光单元，进而产生噪点。
安装方式：激光雷达的安装位置和角度如果不当，可能会导致点云无法覆盖重点感知区域，影响点云数据的全面性。
FOV（Field of View）设计：激光雷达的水平或垂直FOV设计不当可能会导致感知盲区，从而影响点云数据的完整性。
外部干扰：强烈的日光或其他激光雷达的信号可能会干扰激光雷达的正常工作，导致点云数据的缺失或错误。
地面积水：地面积水可能导致激光束发生镜面反射，影响点云数据的准确性。
异物覆盖：异物（如冰雪、泥水、鸟粪和飞虫等）覆盖在激光雷达表面，可能导致雷达视场角受限，引起点云质量下降。

这些因素共同作用，导致激光点云发射的点无法全部被反射回来，影响点云数据的完整性和准确性。针对这些问题，可以采取相应的技术对策，如提升感光芯片的动态范围、增加通道间的隔离措施、采用波形识别方法、多回波技术等，以提高点云数据的质量。

2.LiDAR点云数据的反射强度Intensity反射率的用途

反射强度（Intensity）常见的取值0~255和0~65535。不同的反射强度，是因为不同被测物体对光波的反射率不同。

1、点云数据无RGB色彩信息时为点云数据浏览提供如黑白照片一样的可视化效果。反射强度高的目标看起来明亮，反射强度低的目标看起来灰暗。除了灰度模式的反射强度显示效果，行业内广泛使用将反射强度值与色谱对应，使点云看起来色彩斑斓的，提升渲染显示效果和人机交互。

2、对点云数据进行去噪，移除一定强度的点云数据。强度信息便于点云数据的灵活快速选择，在选取之后，可以进行下一步的操作，如隐藏、删除、着色等......

3、对点云数据进行分类，不同反射强度的点云被自动分类到不同类别。

4、对特定类型的数据目标进行独立分离。如自动驾驶高精度地图制图过程中，基于点云反射强度将高反射强度的道路标线单独分离出来，让反射强度相对较低的道路表面被隐藏。

5、建筑物健康监测。如墙体、壁画被腐蚀风化，同一区域内的反射强度因表面材质变化而发生变化，对比反射强度信息，可区分病害所在位置。

3.不同物体对光波的反射率

不同物体对光波的反射率因其表面特性和材料组成而异。以下是一些常见物体的反射率信息：

行星：太阳系八大行星中，金星的反射率最大，为76%，而水星的反射率最小，为10%。地球的反射率大约在35%-43%之间。
海水：对于短波辐射的反射率一般仅为5%，意味着海水可以吸收太阳热辐射能量的95%。
白色冰雪：反射率高达30%-80%，与海水相比，相差6到16倍。
不透明介质：如镜面的反射率为100%，非镜面则与颜色、温度、光的属性等因素有关。
透明介质：反射率的大小与光的入射角有关，入射角越大，反射率越大。
常见材料的反射率：
- 银面：93%
- 特殊铝合金电解抛光表面：90～95%
- 玻璃镜面（铝合金）：80～85%
- 水银、铝：70～75%
- 金、铬、镍、铂、锡：60～70%
- 铜、钢、钨：50～60%
- 锡箔、铜箔、铝箔：20～30%
- 透明玻璃：10～12%
- 黑色玻璃：5%
- 水面：2%
地面材料：
- 新雪：80～98%
- 老雪：40～70%
- 白色砾石：20～40%
- 砾石、混凝土、路面：15～30%
- 沥青路面：15～20%
- 干草原：10～30%
- 沙质平原：10～20%
- 草原、乡村平均：5～15%
- 城市平均水平：5～10%
- 湿土、林地平均：3～7%

这些数据提供了不同物体对光波反射能力的一个概览，显示了自然界和人造材料在反射光方面的多样性。反射率是物体对光波响应的一个重要物理量，它在光学、遥感、材料科学等多个领域都有重要的应用。

1.激光点云发射的点无法全部被反射回来的原因

2.LiDAR点云数据的反射强度Intensity反射率的用途

3.不同物体对光波的反射率

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