Qu'est-ce que la technologie LiDAR?Comment elle aide à la mesure de profondeur?

La technologie de détection est une technologie clé pour les systèmes de vision embarqués, et avec l'avancement de la science et de la technologie, de plus en plus de technologies avancées ont émergé dans le domaine de la technologie de détection de profondeur 3D, y compris mais sans s'y limiter la détection et la mesure Ces technologies jouent un rôle essentiel dans des industries telles que la conduite autonome et l'automatisation des usines.Module de caméra ToF- Je suis venu plus tôt.
 
La technologie lidar est une solution de détection de profondeur 3D de haute précision qui offre de grands avantages en termes de précision, de portée et de vitesse de mesure. Les modèles 3D d'objets et d'environnements, également connus sous le nom de nuages de points, sont créés en tirant des impulsions laser et en mesurant le temps qu'il faut pour qu'ils se reflètent. Cette technologie a non seulement amélioré la sécurité des véhicules autonomes, mais elle s'est également avérée très utile dans des domaines tels que la géomapping, la modélisation des bâtiments et la surveillance de l'environnement.

 
L'histoire de l'évolution de la technologie de détection de profondeur 3D

La technologie de détection de profondeur 3D est d'abord née de la technologie de caméra stéréo passive. Cette technologie permet de percevoir la profondeur en calculant la différence de pixels entre deux capteurs travaillant en tandem. Bien que très pratique, elle était encore soumise à desà faible luminositéLes conditions et dépendent fortement de la texture des objets de la scène. Pour remédier aux lacunes des caméras stéréo passives, des techniques de vision stéréo active ont vu le jour.
 
La technologie de vision stéréo active utilise un projecteur à motifs infrarouges pour éclairer la scène, ce qui améliore le fonctionnement dans de mauvaises conditions d'éclairage et lorsque les textures des objets ne sont pas claires. Cependant, il n'a aucun moyen de fournir une large gamme (dans les 10 cas) de mesures de profondeur, et les données acquises nécessitent un traitement supplémentaire pour calculer la profondeur, ce qui augmente la charge de calcul tout en affectant la nature en temps réel des mesures. C'est là que les avantages de la technologie LiDAR se dégagent.

 
Qu'est-ce que la technologie LiDAR?

Que signifie lidar?La technologie LiDAR, ou détection et mesure de la lumière, est une technologie de télédétection avancée qui calcule la distance précise d'un objet en émettant des impulsions laser et en mesurant le temps qu'il faut pour que ces impulsions se reflètent de l'objet cible. Cette approche permet au scanner lidar de créer des modèles 3D détaillés, également connus sous le nom de nuages de points, qui cartographient avec précision les contours des objets et des environnements. La technologie LiDAR fonctionne de manière similaire au radar (RADAR), mais utilise des lasers plutôt que des
La formule pour calculer la distance d'un objet est la suivante:

Distance de l'objet = (Vite de la lumière x Temps de vol) / 2.

 
Cette formule illustre comment la technologie LiDAR utilise la vitesse de la lumière et le temps de vol des impulsions lumineuses pour calculer la distance, assurant ainsi des mesures très précises et fiables.

 
Deux principaux types de technologie LiDAR

Les systèmes LiDAR sont classés en deux types principaux en fonction de leur fonction: la numérisation aérienne de la lumière verte et le LiDAR au sol.

 
LiDAR aérien

Les capteurs de technologie lidar 3D aéroportés, généralement montés sur des drones ou des hélicoptères, émettent des impulsions lumineuses vers le sol et captent les impulsions de retour pour mesurer avec précision la distance. Cette technologie peut être subdivisée en LIDAR topologique, qui est utilisé pour cartographier la surface du sol, et LIDAR bathymétrique, qui utilise la lumière verte pour pénétrer l'eau de mer et mesurer l'élévation du fond marin et des lits de rivières.

 
Lidar terrestre

Les systèmes LIDAR terrestres sont montés sur des véhicules terrestres ou des trépieds fixes et sont utilisés pour cartographier les caractéristiques naturelles des bâtiments et surveiller les autoroutes. Ces systèmes sont également précieux pour créer des modèles 3D précis de sites historiques. Le scanner lidar terrestre peut être classé en LiDAR mobile pour les véhicules en mouvement et LiDAR statique pour les véhicules stationnaires.

 
Comment fonctionnent les caméras LiDAR

Le fonctionnement de la technologie LiDAR comporte plusieurs composantes clés.

1. Source laser:Émet des impulsions laser à différentes longueurs d'onde, dont les sources courantes incluent des lasers à grenat d'aluminium d'yttrium (Nd-YAG) dopé au néodyme. La technologie lidar topographique utilise souvent des longueurs d'onde de 1064 nm ou 1550 nm pour la sécurité, tandis que le LiDAR bathymétrique utilise des lasers de 532 nm pour la pénétration de l'eau.
2. Scanner et optique:Utilise des miroirs déviants pour diriger le faisceau laser, ce qui permet d'obtenir un large champ de vision (FoV) et des capacités de balayage à grande vitesse.
3. Détecteur:Capture la lumière réfléchie par les obstacles, en utilisant généralement des photodétecteurs à l'état solide comme les photodiodes d'avalanche de silicium ou les photomultipliants. Récepteur GPS: en mode aérien, le récepteur GPS est un récepteur GPS.
4. Récepteur GPS:Dans les systèmes aéroportés, il suit l'altitude et la localisation de l'aéronef, ce qui est crucial pour des mesures précises de l'élévation du terrain.
5. Unité de mesure de l'inertie (IMU):Surveille la vitesse et l'orientation du véhicule, assurant le positionnement précis des impulsions laser au sol.

 
Principales applications de la technologie LiDAR

Qu'est-ce qu'une application lidar?Il est essentiel de comprendre le fonctionnement des capteurs LiDAR, mais c'est dans leurs applications réelles que la technologie brille vraiment.
 
1. le nombre de personnes Véhicules et équipements autonomes:Les machines autonomes, comme les drones, les tracteurs autonomes et les bras robotiques, reposent sur la 3Dnodule de caméra de détection de profondeurpour la détection d'obstacles, la localisation et l'utilisation de pulses laser au sol. Les capteurs LiDAR fournissent un faisceau laser rotatif à 360 degrés, offrant une vue complète pour l'évitement d'obstacles et la manipulation d'objets. Les capteurs LiDAR fournissent un faisceau laser rotatif à 360 degrés, offrant une vue complète pour l'évitement d'obstacles et la prévention de collisions. La génération en temps réel de millions de points de données permet la création de cartes détaillées des environs, permettant une navigation sécuritaire dans diverses conditions météorologiques et d'éclairage.

 
2. Le dépôt de la demande. Les robots mobiles autonomes (RMO) sont:Les AMR sont essentielles au fonctionnement des installations de fabrication, des entrepôts, des magasins de détail et des centres de distribution, en gérant des tâches telles que le ramassage des articles et la distribution des marchandises. Les AMR sont essentielles au fonctionnement des installations de fabrication, des entrepôts, des magasins de détail et des centres de distribution, gérant des tâches telles que le ramassage, le transport et le tri des articles sans surveillance humaine directe. Les AMR, car ils nécessitent un traitement minimal pour la détection d'objets et la création de cartes, en font une solution idéale pour ces applications.

 
L'avènement des technologies de détection de profondeur 3D

L'avènement des technologies de détection de profondeur 3D, en particulier LiDAR, a révolutionné la façon dont nous percevons et interagissons avec notre environnement. De l'amélioration des capacités des véhicules autonomes à la rationalisation des opérations dans les milieux industriels, l'impact du LiDAR est de grande envergure. Les technologies continuent d'évoluer, leurs applications ne feront que s'étendre, s'intégrer davantage dans notre vie quotidienne et façonner l
 
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