ثلاثة تطبيقات ليدار الصناعية

تحدث قفزة هائلة في التنقل. هذا صحيح سواء في قطاع السيارات ، حيث يتم تطوير حلول القيادة الذاتية ، أو في التطبيقات الصناعية التي تستخدم الروبوتات والمركبات الموجهة الآلية. يجب أن تتعاون المكونات المختلفة في النظام بأكمله مع بعضها البعض وأن تكمل بعضها البعض. الهدف الرئيسي هو إنشاء عرض ثلاثي الأبعاد سلس حول السيارة ، واستخدام هذه الصورة لحساب مسافات الكائن وبدء الحركة التالية للمركبة بمساعدة خوارزميات خاصة. في الواقع ، يتم استخدام ثلاث تقنيات استشعار في نفس الوقت هنا: LiDAR (LiDAR) والرادار والكاميرات. اعتمادًا على سيناريو التطبيق المحدد ، تتمتع هذه المستشعرات الثلاثة بمزاياها الخاصة. يمكن أن يؤدي دمج هذه المزايا مع البيانات الزائدة عن الحاجة إلى تحسين الأمان بشكل كبير. كلما تم تنسيق هذه الجوانب بشكل أفضل ، كانت السيارة ذاتية القيادة قادرة على التنقل في بيئتها بشكل أفضل.

1. وقت الرحلة المباشر (dToF):

في نهج وقت الرحلة ، يستخدم مصنعو النظام سرعة الضوء لتوليد معلومات العمق. باختصار ، يتم إطلاق نبضات ضوئية موجهة في البيئة ، وعندما تصطدم نبضة الضوء بجسم ما ، تنعكس وتسجيلها بواسطة كاشف بالقرب من مصدر الضوء. من خلال قياس الوقت الذي تستغرقه الحزمة للوصول إلى الكائن والعودة ، يمكن تحديد مسافة الكائن ، بينما في طريقة dToF يمكن تحديد مسافة بكسل واحد. تتم معالجة الإشارات المستقبلة أخيرًا لبدء الإجراءات المقابلة ، مثل مناورات التهرب من السيارة لتجنب الاصطدام مع المشاة أو العوائق. تسمى هذه الطريقة بالوقت المباشر للطيران (dToF) لأنها مرتبطة بـ "زمن طيران" الحزمة. تعد أنظمة LiDAR للمركبات المستقلة مثالًا نموذجيًا لتطبيقات dToF.

2. وقت الرحلة غير المباشر (iToF):
نهج وقت الرحلة غير المباشر (iToF) مشابه ، لكن مع اختلاف واحد ملحوظ. يتم تضخيم الإضاءة من مصدر الضوء (عادةً الأشعة تحت الحمراء VCSEL) من خلال ورقة مراوغة وتنبعث نبضات (50٪ دورة عمل) في مجال رؤية محدد.

في نظام المصب ، ستؤدي "الإشارة القياسية" المخزنة إلى تشغيل الكاشف لفترة من الوقت إذا لم يواجه الضوء أي عائق. إذا قاطع كائن ما هذه الإشارة القياسية ، يمكن للنظام تحديد معلومات العمق لكل بكسل محدد للكاشف بناءً على تحول الطور الناتج والتأخير الزمني لقطار النبض.

3. رؤية ستيريو نشطة (ASV)

في طريقة "الرؤية المجسمة النشطة" ، يضيء مصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء (عادةً VCSEL أو IRED) المشهد بنمط ، وتقوم كاميرتان تعملان بالأشعة تحت الحمراء بتسجيل الصورة في ستيريو.
من خلال مقارنة الصورتين ، يمكن لبرنامج المصب حساب معلومات العمق المطلوبة. تدعم الأضواء حسابات العمق من خلال إسقاط نمط ، حتى على الكائنات ذات النسيج القليل مثل الجدران والأرضيات والجداول. هذا النهج مثالي للاستشعار ثلاثي الأبعاد عن قرب وعالي الدقة على الروبوتات والمركبات الموجهة الآلية (AGVs) لتجنب العقبات.