Skaning laserowy - lidar

Autor: Tomasz Kaliciak

12 grudnia 2019

Plan prezentacji

1. Definicja

2. Historia

3. Rodzaje lidarów

4. Zasada działania

5. Podział technologii skaningu laserowego

6. Przykładowy obraz z lidaru

7. Zastosowania

8. Wady i zalety

9. Bibliografia

2

Definicja

LiDAR(ang. Light Detection and Ranging)- urządzenie działającena podobnej zasadzie jak radar, tyle że zamiast wiązki falradiowych wysyła wiązkę światła.

3

Historia

Rysunek: SRI Mark I lidar oraz Colidar Mark II od firmy Hughes AircraftCompany.

4

Rodzaje lidarów

Lidary ze względu na sposób działania dzielimy na:I pulsacyjne (ang. pulse ranging),I fali ciągłej (ang. CW continous wave ranging).

5

Zasada działania lidaru pulsacyjnego

Rysunek: Metoda pomiaru czasu podróży wiązki światła. Szerokośćwyemitowanej wiązki światła to w, c to prędkość światła, tau to czaspulsu, a t to czas podróży wiązki światła w obie strony ścieżkioptycznej.

6

Zasada działania lidaru emitującego falę ciągłą

Rysunek: Schemat modulowanej fali ciągłej i przesunięcia fazowego.

7

Rysunek: Wielokrotne odbicia.8

Podział technologi skaningu laserowego

Technologie skaningu laserowego dzieli się na:I lotniczy skaning laserowy,I satelitarny skaning laserowy,I naziemny skaning laserowy.

9

Przykładowy obraz z lidaru

Zbiór danych od firmy Lyft z konkursu : ’Lyft 3D ObjectDetection for Autonomous Vehicles’ na kaggle.com.

10

Zastosowania

1

Archeologia

Rysunek: Ruiny miasta Majów

12

Astronomia

Rysunek: Mapa topograficzna Księżyca

13

Autonomiczne samochody

Rysunek: Chmura punktów z lidaru firmy Velodyne

14

Rolnictwo

Rysunek: Analiza plonów na plantacji bawełny

15

Pomiar prędkości

Rysunek: Lidar speed gun

16

Robotyka

Rysunek: Robot Atlas firmy Boston Dynamics

17

Geologia

Rysunek: Ukształtowanie terenu w okolicy kampusu

18

Meteorologia

Rysunek: Monitorowanie popiołu wulkanicznego w atmosferze

19

Wady i zalety

Zalety:I dokładność,I szybkość pracy,I pomiar niezależny od oświetlenia,I znaczna niezależność od pogody.*

WadyI cena,I impulsy laserowe są pochłanianie przez chmury, mgłę oraz

deszcz.

20

Porównanie urządzeń

Velodyne Alpha Prime Velodyne HDL-64E Ouster OS 2

Liczba kanałów:128Pkt/s: 2 400 000Zasięg: 245mMoc: 22WWaga: 3.5 kgCena: nie podano

642 200 000120m60W12.5 kg70 000$

641 310 720200m42W600g24 000$

21

Bibliografia

I Deep learning for road area semantic segmentation inmultispectral lidar data Josef Taher

I https://en.wikipedia.org/wiki/LidarI https://level5.lyft.com/dataset/I https://www.geospatialworld.net/blogs/what-is-lidar-

technology-and-how-does-it-work/I https://gisgeography.com/lidar-light-detection-and-

ranging/I https://velodynelidar.com/I https://www.geoportal.gov.pl/I https://www.allaboutcircuits.com/news/solid-state-lidar-

faster-cheaper-better/

1