Три индустриални LiDAR реализации

В мобилността се извършва гигантски скок. Това е вярно независимо дали в автомобилния сектор, където се разработват решения за автономно шофиране, или в промишлени приложения, използващи роботика и автоматизирани управлявани превозни средства. Различните компоненти в цялата система трябва да си сътрудничат и да се допълват. Основната цел е да създадете безпроблемен 3D изглед около превозното средство, да използвате това изображение, за да изчислите разстоянията на обектите и да инициирате следващото движение на превозното средство с помощта на специални алгоритми. Всъщност тук се използват едновременно три сензорни технологии: LiDAR (LiDAR), радар и камери. В зависимост от конкретния сценарий на приложение, тези три сензора имат своите предимства. Комбинирането на тези предимства с излишни данни може значително да подобри сигурността. Колкото по-добре са координирани тези аспекти, толкова по-добре самоуправляващият се автомобил ще може да се ориентира в околната среда.

1. Директно време на полет (dToF):

При подхода на времето на полет производителите на системи използват скоростта на светлината, за да генерират информация за дълбочината. Накратко, насочените светлинни импулси се изстрелват в околната среда и когато светлинният импулс удари обект, той се отразява и записва от детектор близо до източника на светлина. Чрез измерване на времето, необходимо на лъча да достигне до обекта и да се върне, може да се определи разстоянието на обекта, докато в метода dToF може да се определи разстоянието на единичен пиксел. Получените сигнали накрая се обработват, за да задействат съответните действия, като например маневри за избягване на превозно средство, за да се избегнат сблъсъци с пешеходци или препятствия. Този метод се нарича директно време на полет (dToF), защото е свързан с точното „време на полет“ на лъча. Системите LiDAR за автономни превозни средства са типичен пример за dToF приложения.

2. Непряко време на полет (iToF):
Подходът за косвено време на полет (iToF) е подобен, но с една забележителна разлика. Осветяването от източник на светлина (обикновено инфрачервен VCSEL) се усилва от укриващ лист и импулси (50% работен цикъл) се излъчват в определено зрително поле.

В системата надолу по веригата съхранен "стандартен сигнал" ще задейства детектора за определен период от време, ако светлината не срещне препятствие. Ако даден обект прекъсне този стандартен сигнал, системата може да определи информацията за дълбочината на всеки дефиниран пиксел на детектора въз основа на полученото фазово изместване и времето на забавяне на импулсната поредица.

3. Active Stereo Vision (ASV)

При метода „активно стерео зрение“ източник на инфрачервена светлина (обикновено VCSEL или IRED) осветява сцената с шаблон и две инфрачервени камери записват изображението в стерео.
Чрез сравняване на двете изображения, софтуерът надолу по веригата може да изчисли необходимата информация за дълбочината. Светлините поддържат изчисления на дълбочината, като проектират шаблон, дори върху обекти с малка текстура, като стени, подове и маси. Този подход е идеален за 3D наблюдение на близки разстояния с висока разделителна способност на роботи и автоматизирани управлявани превозни средства (AGV) за избягване на препятствия.