論文の概要: Physically-Based Simulation of Automotive LiDAR
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.05932v1
- Date: Fri, 05 Dec 2025 18:18:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-13 22:40:57.133005
- Title: Physically-Based Simulation of Automotive LiDAR
- Title(参考訳): 自動車用LiDARの物理シミュレーション
- Authors: L. Dudzik, M. Roschani, A. Sielemann, K. Trampert, J. Ziehn, J. Beyerer, C. Neumann,
- Abstract要約: 本稿では,飛行時間(ToF)LiDARのシミュレーションモデルを提案する。
開花、エコーパルス幅、周囲光、およびモデルパラメータを決定するステップを含む。
モデルはScala用に校正され、2つの自動車用LiDARシステムでテストされる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: We present an analytic model for simulating automotive time-of-flight (ToF) LiDAR that includes blooming, echo pulse width, and ambient light, along with steps to determine model parameters systematically through optical laboratory measurements. The model uses physically based rendering (PBR) in the near-infrared domain. It assumes single-bounce reflections and retroreflections over rasterized rendered images from shading or ray tracing, including light emitted from the sensor as well as stray light from other, non-correlated sources such as sunlight. Beams from the sensor and sensitivity of the receiving diodes are modeled with flexible beam steering patterns and with non-vanishing diameter. Different (all non-real time) computational approaches can be chosen based on system properties, computing capabilities, and desired output properties. Model parameters include system-specific properties, namely the physical spread of the LiDAR beam, combined with the sensitivity of the receiving diode; the intensity of the emitted light; the conversion between the intensity of reflected light and the echo pulse width; and scenario parameters such as environment lighting, positioning, and surface properties of the target(s) in the relevant infrared domain. System-specific properties of the model are determined from laboratory measurements of the photometric luminance on different target surfaces aligned with a goniometer at 0.01° resolution, which marks the best available resolution for measuring the beam pattern. The approach is calibrated for and tested on two automotive LiDAR systems, the Valeo Scala Gen. 2 and the Blickfeld Cube 1. Both systems differ notably in their properties and available interfaces, but the relevant model parameters could be extracted successfully.
- Abstract(参考訳): 本稿では,自動車の飛行時間(ToF)LiDARをシミュレーションするための解析モデルを提案する。
このモデルは、近赤外線領域における物理ベースのレンダリング(PBR)を使用する。
センサーから放射される光や、日光などの他の非関連源からの成層光を含む、陰影や光線追跡から放射された画像に対して、単バウンス反射や反射を仮定する。
センサからのビームと受信ダイオードの感度は、フレキシブルビームステアリングパターンと非消滅径でモデル化される。
異なる(すべての非リアルタイム)計算手法は、システム特性、計算能力、所望の出力特性に基づいて選択できる。
モデルパラメータには、LiDARビームの物理的拡散と受信ダイオードの感度、発光光の強度、反射光の強度とエコーパルス幅の変換、関連する赤外線領域におけるターゲット(s)の表面特性などのシナリオパラメータが含まれる。
このモデルのシステム固有の特性は、ゴニメータが0.01°の解像度で配向する異なるターゲット面の光度を実験室で測定することで決定され、ビームパターンを測定するのに最適な解像度を示す。
このアプローチは、Valeo Scala Gen.2とBlickfeld Cube 1の2つの自動車LiDARシステムで校正され、テストされている。
どちらのシステムも特性や利用可能なインタフェースに特色があるが、関連するモデルパラメータはうまく抽出できる。
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