Trys pramoniniai LiDAR diegimai

Judumo srityje vyksta milžiniškas šuolis. Tai pasakytina apie automobilių sektorių, kuriame kuriami autonominio vairavimo sprendimai, ar pramoninėse srityse, kuriose naudojami robotai ir automatizuotos transporto priemonės. Įvairūs visos sistemos komponentai turi bendradarbiauti tarpusavyje ir papildyti vienas kitą. Pagrindinis tikslas – sukurti vientisą 3D vaizdą aplink transporto priemonę, naudojant šį vaizdą apskaičiuojant objektų atstumus ir specialių algoritmų pagalba inicijuoti kitą transporto priemonės judėjimą. Tiesą sakant, čia vienu metu naudojamos trys jutiklių technologijos: LiDAR (LiDAR), radaras ir kameros. Priklausomai nuo konkretaus taikymo scenarijaus, šie trys jutikliai turi savų pranašumų. Sujungus šiuos privalumus su pertekliniais duomenimis, galima žymiai pagerinti saugumą. Kuo geriau šie aspektai bus suderinti, tuo savarankiškas automobilis galės geriau orientuotis savo aplinkoje.

1. Tiesioginis skrydžio laikas (dToF):

Taikydami skrydžio laiko metodą, sistemų gamintojai naudoja šviesos greitį, kad gautų informaciją apie gylį. Trumpai tariant, nukreipti šviesos impulsai iššaunami į aplinką, o šviesos impulsui patekus į objektą jį atspindi ir užfiksuoja šalia šviesos šaltinio esantis detektorius. Išmatavus laiką, per kurį spindulys pasiekia objektą ir grįžta atgal, galima nustatyti objekto atstumą, o dToF metodu – vieno pikselio atstumą. Gauti signalai galiausiai apdorojami, kad būtų pradėti atitinkami veiksmai, pvz., transporto priemonės vengimo manevrai, siekiant išvengti susidūrimo su pėstaisiais ar kliūtimis. Šis metodas vadinamas tiesioginiu skrydžio laiku (dToF), nes jis yra susijęs su tiksliu spindulio „skrydžio laiku“. LiDAR sistemos autonominėms transporto priemonėms yra tipiškas dToF programų pavyzdys.

2. Netiesioginis skrydžio laikas (iToF):
Netiesioginis skrydžio laiko (iToF) metodas yra panašus, tačiau turi vieną pastebimą skirtumą. Šviesos šaltinio (dažniausiai infraraudonųjų spindulių VCSEL) apšvietimas sustiprinamas apvaliu lakštu, o impulsai (50 % darbo ciklas) skleidžiami į apibrėžtą matymo lauką.

Pasrovinėje sistemoje išsaugotas „standartinis signalas“ tam tikrą laiką suaktyvins detektorių, jei šviesa nesusidurs su kliūtimi. Jei objektas pertraukia šį standartinį signalą, sistema gali nustatyti kiekvieno apibrėžto detektoriaus pikselio gylio informaciją pagal gautą fazės poslinkį ir impulsų sekos laiko delsą.

3. Active Stereo Vision (ASV)

Taikant „aktyvaus stereo matymo“ metodą, infraraudonųjų spindulių šviesos šaltinis (dažniausiai VCSEL arba IRED) apšviečia sceną raštu, o dvi infraraudonųjų spindulių kameros įrašo vaizdą stereofoniniu režimu.
Palyginus du vaizdus, ​​paskesnė programinė įranga gali apskaičiuoti reikiamą gylio informaciją. Šviestuvai palaiko gylio skaičiavimus, projektuodami raštą net ir ant mažos tekstūros objektų, tokių kaip sienos, grindys ir stalai. Šis metodas idealiai tinka robotams ir automatizuotoms transporto priemonėms (AGV), siekiant išvengti kliūčių, aptikti arti didelės raiškos 3D.