LiDAR teknolojisi nedir?Derinlik ölçümüne nasıl yardımcı olur?

Algılama teknolojisi, gömülü görüş sistemleri için önemli bir teknolojidir ve bilim ve teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, 3D derinlik algılama teknolojisi alanında, Işık Algılama ve Mesafe Belirleme (LiDAR), Stereo Görüş ve Uçuş Süresi (ToF) dahil ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere giderek daha ileri teknolojiler ortaya çıkmıştır. Bu teknolojiler, otonom sürüş ve fabrika otomasyonu gibi sektörlerde ayrılmaz bir rol oynamaktadır. Hakkında bilgi edindikToF kamera modülüÖnceki.
 
lidar teknolojisi, ölçüm doğruluğu, menzil ve hız açısından büyük avantajlar sunan yüksek hassasiyetli bir 3D derinlik algılama çözümüdür. Nokta bulutları olarak da bilinen nesnelerin ve ortamların 3B modelleri, lazer darbelerinin ateşlenmesi ve geri yansımaları için geçen sürenin ölçülmesiyle oluşturulur. Bu teknoloji sadece sürücüsüz araçların güvenliğini artırmakla kalmadı, aynı zamanda coğrafi haritalama, bina modelleme ve çevresel izleme gibi alanlarda da büyük fayda sağladı.

 
3D derinlik algılama teknolojisinin evrimsel tarihi

3D derinlik algılama teknolojisi ilk olarak pasif stereo kamera teknolojisinden ortaya çıkmıştır. Bu teknoloji, birlikte çalışan iki sensör arasındaki piksel farkını hesaplayarak derinlik algısı elde eder. Çok pratik olsa da, yine dedüşük ışıkkoşullar ve büyük ölçüde sahnedeki nesnelerin dokusuna dayanıyordu. Pasif stereo kameraların eksikliklerini gidermek için aktif stereo görüş teknikleri ortaya çıkmıştır.
 
Aktif stereo görüş teknolojisi, sahneyi aydınlatmak için kızılötesi desenli bir projektör kullanır, bu da zayıf aydınlatma koşullarında ve nesne dokularının net olmadığı durumlarda çalışmayı iyileştirir. Bununla birlikte, geniş bir derinlik ölçümü aralığı (10 içinde) sağlamanın bir yolu yoktur ve elde edilen veriler, derinliği hesaplamak için daha fazla işlem gerektirir, bu da hesaplama yükünü artırırken aynı zamanda ölçümlerin gerçek zamanlı doğasını da etkiler. İşte bu noktada LiDAR teknolojisinin avantajları ön plana çıkıyor.

 
LiDAR teknolojisi nedir?

LiDAR teknolojisi veya Light Detection and Ranging, lazer darbeleri yayarak ve bu darbelerin hedef nesneden geri yansıması için geçen süreyi ölçerek bir nesnenin kesin mesafesini hesaplayan gelişmiş bir uzaktan algılama teknolojisidir. Bu yaklaşım, lidar tarayıcının, nesnelerin ve ortamların dış hatlarını doğru bir şekilde haritalayan, nokta bulutları olarak da bilinen ayrıntılı 3B modeller oluşturmasına olanak tanır. LiDAR teknolojisi, radara (RADAR) benzer şekilde çalışır, ancak radyo dalgaları yerine lazerler kullanır ve lazer sinyallerini saniyede 160.000 defaya kadar bir hızda ileterek nesnelerin hızlı ve doğru bir şekilde hedeflenmesine olanak tanır. Hedef nesnelerin hızlı ve doğru ölçümlerini sağlayın.
Bir nesnenin mesafesini hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:

Cismin mesafesi = (Işık hızı x Uçuş süresi) / 2.

 
Bu formül, LiDAR teknolojisinin mesafeyi hesaplamak için ışık hızını ve ışık darbelerinin uçuş süresini nasıl kullandığını ve son derece doğru ve güvenilir ölçümler sağladığını gösterir.

 
İki ana LiDAR teknolojisi türü

LiDAR sistemleri, işlevlerine göre iki ana türe ayrılır: havadan yeşil ışık taraması ve yer tabanlı LiDAR.

 
Havadan LiDAR

Genellikle dronlara veya helikopterlere monte edilen havadaki 3D lidar teknolojisi sensörleri, yere ışık darbeleri yayar ve mesafeyi doğru bir şekilde ölçmek için dönüş darbelerini yakalar. Bu teknoloji, kara yüzeyini haritalamak için kullanılan topolojik LIDAR ve deniz suyuna nüfuz etmek ve deniz tabanının ve nehir yataklarının yüksekliğini ölçmek için yeşil ışık kullanan batimetrik LIDAR olarak alt bölümlere ayrılabilir.

 
Kara Lidar

Arazi LIDAR sistemleri, kara taşıtlarına veya sabit tripodlara monte edilir ve binaların doğal özelliklerini haritalamak ve otoyolları izlemek için kullanılır. Bu sistemler, tarihi mekanların doğru 3D modellerini oluşturmak için de değerlidir. Kara lidar tarayıcı, hareketli araçlar için mobil LiDAR ve sabit araçlar için statik LiDAR olarak kategorize edilebilir.

 
LiDAR Kameralar Nasıl Çalışır?

LiDAR teknolojisinin çalışması birkaç temel bileşeni içerir.

1. Lazer kaynağı:Neodimyum katkılı itriyum alüminyum granat (Nd-YAG) lazerler dahil olmak üzere yaygın kaynaklarla çeşitli dalga boylarında lazer darbeleri yayar. Topografik lidar teknolojisi, güvenlik için genellikle 1064nm veya 1550nm dalga boylarını kullanırken, Batimetrik LiDAR, su penetrasyonu için 532nm lazerler kullanır.
2. Tarayıcı ve Optik:Lazer ışınını yönlendirmek için saptırıcı aynalar kullanır, geniş bir Görüş Alanı (FoV) ve yüksek hızlı tarama yetenekleri sağlar.
3. Dedektör:Tipik olarak silikon çığ fotodiyotları veya fotoçoğaltıcılar gibi katı hal fotodetektörleri kullanarak engellerden yansıyan ışığı yakalar. GPS Alıcısı: Hava modunda, GPS alıcısı bir GPS alıcısıdır.
4. GPS Alıcısı:Havadaki sistemlerde, doğru arazi yükseklik ölçümleri için çok önemli olan uçağın irtifasını ve konumunu izler. 
5. Atalet Ölçüm Birimi (IMU):Aracın hızını ve yönünü izleyerek lazer darbelerinin zeminde hassas bir şekilde konumlandırılmasını sağlar.

 
LiDAR Teknolojisinin Başlıca Uygulamaları

LiDAR Uygulamasının Ne Olduğunu Anlamak LiDAR sensörlerinin işleyişini anlamak çok önemlidir, ancak gerçek dünyadaki uygulamaları, teknolojinin gerçekten parladığı yerdir.
 
1. Otonom Araçlar ve Ekipmanlar:Drone'lar, otonom traktörler ve robotik kollar gibi otonom makineler 3D'ye dayanırDerinlik Algılayıcı Kamera Nodülüengel algılama, lokalizasyon ve yerde lazer darbelerinin kullanımı için. LiDAR sensörleri, 360 derece dönen bir lazer ışını sağlayarak engellerden kaçınma ve nesne manipülasyonu için kapsamlı bir görünüm sunar. LiDAR sensörleri, 360 derece dönen bir lazer ışını sağlayarak engellerden kaçınma ve çarpışma önleme için kapsamlı bir görüş sunar. Milyonlarca veri noktasının gerçek zamanlı olarak oluşturulması, çevrenin ayrıntılı haritalarının oluşturulmasına olanak tanıyarak çeşitli hava ve aydınlatma koşullarında güvenli navigasyon sağlar. 

 
2. Otonom Mobil Robotlar (AMR):AMR'ler, üretim tesislerinin, depoların, perakende mağazalarının ve dağıtım merkezlerinin işleyişinin ayrılmaz bir parçasıdır ve ürün toplama ve malların dağıtımı gibi görevleri yerine getirir. AMR'ler, üretim tesislerinin, depoların, perakende mağazalarının ve dağıtım merkezlerinin işleyişinin ayrılmaz bir parçasıdır ve doğrudan insan gözetimi olmadan ürün toplama, nakliye ve sıralama gibi görevleri yerine getirir. AMR'ler, nesne algılama ve harita oluşturma için minimum işlem gerektirdiğinden, onları bu uygulamalar için ideal bir çözüm haline getirir.

 
3D derinlik algılama teknolojilerinin ortaya çıkışı

3D derinlik algılama teknolojilerinin, özellikle de LiDAR'ın ortaya çıkışı, çevremizi algılama ve çevremizle etkileşim kurma şeklimizde devrim yarattı. Otonom araçların yeteneklerini geliştirmekten endüstriyel ortamlardaki operasyonları kolaylaştırmaya kadar, LiDAR'ın etkisi çok geniş kapsamlıdır. Teknolojiler gelişmeye devam ediyor, uygulamaları yalnızca genişleyecek, günlük hayatımıza daha fazla entegre olacak ve teknolojinin geleceğini şekillendirecek.
 
Gömülü görüş alanında 14 yılı aşkın tecrübesi ile,Çinosmüşterilerimizin ürünlerine entegre edilecek doğru kamera modüllerini sağlamalarına yardımcı olmayı taahhüt eder ve entegre etmek için bir dizi drone ve robotik şirketi ile çalıştıkDerinlik kameralarımızürünlerine. Eğer ilgileniyorsanız, lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.