O que é a tecnologia LiDAR?Como é que ela ajuda na medição de profundidade?

A tecnologia de detecção é uma tecnologia chave para sistemas de visão incorporados, e com o avanço da ciência e tecnologia, surgiram tecnologias cada vez mais avançadas no campo da tecnologia de detecção de profundidade 3D, incluindo, mas não limitado a, detecção e alcance de luz (LiDAR), visão estéreo e tempo de voo Estas tecnologias desempenham um papel essencial em indústrias como a condução autónoma e a automação de fábricas.Modulo de câmara ToF- Não, antes.
 
A tecnologia lidar é uma solução de detecção de profundidade 3D de alta precisão que oferece grandes vantagens em termos de precisão, alcance e velocidade de medição. Modelos 3D de objetos e ambientes, também conhecidos como nuvens de pontos, são criados disparando pulsos de laser e medindo o tempo que leva para eles refletirem. Esta tecnologia não só melhorou a segurança dos veículos autônomos, mas também mostrou grande utilidade em áreas como o mapeamento geográfico, modelagem de edifícios e monitoramento ambiental.

 
História evolutiva da tecnologia de detecção de profundidade 3D

A tecnologia de detecção de profundidade 3D originou-se da tecnologia de câmera estéreo passiva. Esta tecnologia permite a percepção de profundidade através do cálculo da diferença de pixels entre dois sensores que trabalham em conjunto. Apesar de ser muito prático, ainda estava sujeito acom pouca luzcondições e dependia muito da textura dos objetos na cena. Para resolver as deficiências das câmeras estéreo passivas, surgiram técnicas de visão estéreo ativa.
 
A tecnologia de visão estéreo ativa utiliza um projetor com padrão infravermelho para iluminar a cena, o que melhora o funcionamento em condições de iluminação precária e quando as texturas dos objetos não são claras. No entanto, não tem como fornecer uma ampla gama (dentro de 10) de medições de profundidade, e os dados adquiridos exigem um processamento adicional para calcular a profundidade, o que aumenta a carga computacional, afetando também a natureza em tempo real das medições. É aqui que se destacam as vantagens da tecnologia LiDAR.

 
O que é a tecnologia LiDAR?

O que significa lidar?A tecnologia LiDAR, ou Detecção e Distância de Luz, é uma tecnologia avançada de sensoriamento remoto que calcula a distância precisa de um objeto emitindo pulsos de laser e medindo o tempo que esses pulsos levam para refletir de volta do objeto alvo. Esta abordagem permite que o scanner lidar crie modelos 3D detalhados, também conhecidos como nuvens de pontos, que mapeiam com precisão os contornos de objetos e ambientes. A tecnologia LiDAR funciona de forma semelhante ao radar (RADAR), mas usa lasers em vez de ondas de rádio, e é
A fórmula para calcular a distância de um objeto é a seguinte:

Distância do objeto = (Velocidade da luz x Tempo de voo) / 2.

 
Esta fórmula ilustra como a tecnologia LiDAR utiliza a velocidade da luz e o tempo de voo dos pulsos de luz para calcular a distância, garantindo medições altamente precisas e confiáveis.

 
Dois tipos principais de tecnologia LiDAR

Os sistemas LiDAR são classificados em dois tipos principais com base em sua função: varredura de luz verde no ar e LiDAR terrestre.

 
LiDAR aéreos

Os sensores de tecnologia lidar 3D aéreos, normalmente montados em drones ou helicópteros, emitem pulsos de luz para o solo e capturam os pulsos de retorno para medir com precisão a distância. Esta tecnologia pode ser subdividida em LIDAR topológico, que é usado para mapear a superfície da terra, e LIDAR batimetrico, que usa luz verde para penetrar a água do mar e medir a elevação do fundo do mar e dos leitos dos rios.

 
Lidar terrestre

Os sistemas LIDAR terrestres são montados em veículos terrestres ou em tripé fixos e são utilizados para mapear características naturais de edifícios e monitorizar rodovias. Estes sistemas também são valiosos para criar modelos 3D precisos de locais históricos. O scanner lidar terrestre pode ser categorizado em LiDAR móvel para veículos em movimento e LiDAR estático para veículos estacionários.

 
Como funcionam as câmeras LiDAR

O funcionamento da tecnologia LiDAR envolve vários componentes-chave.

1. Fonte do laser:Emite pulsos de laser em vários comprimentos de onda, com fontes comuns incluindo lasers de granate de ítrium e alumínio (Nd-YAG) dopados com neodímio. A tecnologia lidar topográfica geralmente usa comprimentos de onda de 1064nm ou 1550nm para segurança, enquanto o LiDAR batimetrico emprega lasers de 532nm para penetração de água.
2. Scanner e Óptica:Utiliza espelhos desviadores para orientar o feixe de laser, alcançando um amplo campo de visão (FoV) e capacidades de digitalização de alta velocidade.
3. Detector:Captura a luz refletida de obstáculos, normalmente usando fotodetectores de estado sólido como fotodiodos de avalanche de silício ou fotomultipliers. Receptor GPS: no modo aéreo, o receptor GPS é um receptor GPS.
4. Receptor GPS:Nos sistemas aéreos, rastreia a altitude e a localização da aeronave, crucial para medições precisas da altitude do terreno.
5. Unidade de medição inercial (IMU):Monitora a velocidade e a orientação do veículo, assegurando o posicionamento preciso dos pulsos de laser no solo.

 
Principais aplicações da tecnologia LiDAR

O que é aplicação de lidar?É essencial compreender o funcionamento dos sensores LiDAR, mas as suas aplicações no mundo real são onde a tecnologia realmente brilha.
 
1. a) A Comissão Veículos e equipamentos autônomos:Máquinas autônomas, como drones, tratores autônomos e braços robóticos, dependem do 3DNódulo de câmara de detecção de profundidadepara detecção de obstáculos, localização e uso de pulsos de laser no solo. Os sensores LiDAR fornecem um feixe de laser giratório de 360 graus, oferecendo uma visão abrangente para evitar obstáculos e manipular objetos. Os sensores LiDAR fornecem um feixe de laser giratório de 360 graus, oferecendo uma visão abrangente para evitar obstáculos e prevenir colisões. A geração em tempo real de milhões de pontos de dados permite a criação de mapas detalhados do entorno, permitindo uma navegação segura em várias condições meteorológicas e de iluminação.

 
2. A sua família. Robôs móveis autônomos (AMR):Os AMRs são parte integrante da operação de instalações de fabricação, armazéns, lojas de varejo e centros de distribuição, lidando com tarefas como a coleta de itens e a distribuição de mercadorias. Os AMRs são parte integrante da operação de instalações de fabricação, armazéns, lojas de varejo e centros de distribuição, lidando com tarefas como coleta de itens, transporte e classificação sem supervisão humana direta. As RMA, uma vez que requerem um processamento mínimo para a detecção de objetos e criação de mapas, tornando-as uma solução ideal para estas aplicações.

 
O advento das tecnologias de detecção de profundidade 3D

O advento das tecnologias de detecção de profundidade 3D, particularmente o LiDAR, revolucionou a forma como percebemos e interagimos com o nosso ambiente. Desde o reforço das capacidades dos veículos autónomos até a agilização das operações em ambientes industriais, o impacto do LiDAR é de longo alcance. As tecnologias continuam a evoluir, as suas aplicações só vão expandir-se, integrando-se ainda mais na nossa vida diária e moldando o futuro da tecnologia.
 
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