Tri priemyselné implementácie LiDAR

Obrovský skok sa odohráva v oblasti mobility. To platí či už v automobilovom sektore, kde sa vyvíjajú riešenia pre autonómne riadenie, alebo v priemyselných aplikáciách využívajúcich robotiku a automatizovane riadené vozidlá. Rôzne komponenty v celom systéme musia navzájom spolupracovať a dopĺňať sa. Hlavným cieľom je vytvoriť plynulý 3D pohľad okolo vozidla, použiť tento obrázok na výpočet vzdialeností objektov a spustiť ďalší pohyb vozidla pomocou špeciálnych algoritmov. V skutočnosti sa tu súčasne používajú tri senzorové technológie: LiDAR (LiDAR), radar a kamery. V závislosti od konkrétneho scenára aplikácie majú tieto tri senzory svoje výhody. Kombinácia týchto výhod s nadbytočnými údajmi môže výrazne zlepšiť bezpečnosť. Čím lepšie sú tieto aspekty skoordinované, tým lepšie sa samoriadiace auto dokáže orientovať vo svojom prostredí.

1. Priamy čas letu (dToF):

V prístupe doby letu výrobcovia systémov používajú rýchlosť svetla na generovanie informácií o hĺbke. Stručne povedané, smerované svetelné impulzy sú vystreľované do okolia a keď svetelný impulz zasiahne objekt, odrazí sa a zaznamená detektor v blízkosti svetelného zdroja. Meraním času, za ktorý lúč dosiahne objekt a vráti sa, možno určiť vzdialenosť objektu, zatiaľ čo pri metóde dToF možno určiť vzdialenosť jedného pixelu. Prijaté signály sú nakoniec spracované na spustenie zodpovedajúcich akcií, ako sú vyhýbacie manévre vozidla s cieľom vyhnúť sa kolíziám s chodcami alebo prekážkami. Táto metóda sa nazýva priamy čas letu (dToF), pretože súvisí s presným „časom letu“ lúča. Typickým príkladom aplikácií dToF sú systémy LiDAR pre autonómne vozidlá.

2. Nepriamy čas letu (iToF):
Prístup nepriameho času letu (iToF) je podobný, ale s jedným pozoruhodným rozdielom. Osvetlenie zo svetelného zdroja (zvyčajne infračervený VCSEL) je zosilnené krycou vrstvou a impulzy (50% pracovný cyklus) sú vysielané do definovaného zorného poľa.

V nadväzujúcom systéme uložený „štandardný signál“ spustí detektor na určitý čas, ak svetlo nenarazí na prekážku. Ak objekt preruší tento štandardný signál, systém dokáže určiť informácie o hĺbke každého definovaného pixelu detektora na základe výsledného fázového posunu a časového oneskorenia sledu impulzov.

3. Active Stereo Vision (ASV)

Pri metóde „aktívneho stereo videnia“ zdroj infračerveného svetla (zvyčajne VCSEL alebo IRED) osvetľuje scénu vzorom a dve infračervené kamery zaznamenávajú obraz stereo.
Porovnaním týchto dvoch obrázkov môže následný softvér vypočítať požadované informácie o hĺbke. Svetlá podporujú výpočty hĺbky premietaním vzoru, dokonca aj na predmety s malou textúrou, ako sú steny, podlahy a stoly. Tento prístup je ideálny pre blízke 3D snímanie s vysokým rozlíšením na robotoch a automaticky navádzaných vozidlách (AGV) na vyhýbanie sa prekážkam.