Уобичајени митови о ЛиДАР сензорима – 1. део

Како се светска наука и технологија развијају ка интелигенцији и високој ефикасности,Лидар ласерски модула његове примене такође добијају све више пажње. Међутим, људи такође имају неке неспоразуме о лидарској технологији и перформансама. Овај чланак ће открити пет уобичајених неспоразума о лидару.

1. Технологија примене лидара је сложена
Иако је лидар сложен сензор састављен од различитог хардвера, његов основни принцип рада је заправо прилично једноставан. Сензор користи методу времена лета, принцип детекције сличан слепим мишевима користећи звучне таласе или радар који користи микроталасе.
Ако сензор разбијемо на његове компоненте, наиме ласер, детектор и јединицу за скретање зрака, лидар више није застрашујућа технологија. Ласерски извор прво емитује ласерске импулсе. Ови импулси се одбијају у сцену преко микрогалванометара. Детектор детектује рефлектовану К светлост и прецизно израчунава растојање на основу времена емитовања ласерског импулса и времена повратка.
Овај процес се понавља хиљаде или чак милионе пута у секунди да би се генерисали тачни 3Д облаци тачака окружења у реалном времену. Ове 3Д податке из облака тачака је лако анализирати и искористити, на пример, за доношење одлука о аутономној вожњи.
Технологија се развила након проналаска пулсних ласера ​​раних 1960-их, који емитују поновљене импулсе светлости уместо да користе континуиране таласе.

⒉. У апликацијама за самовозеће аутомобиле, лидар је сувишан
Елон Муск је игнорисао употребу лидара у самовозећим аутомобилима на конференцији 2019. године, што је инцидент који је до данас изазвао многе митове о лидару. Тврди да је лидар, потпомогнут камерама и паметним алгоритмима, сувишан и да ће увек држати своје место.
Камере примењују различите технологије препознавања слика за прикупљање визуелних слика у боји, али коришћење само једне камере може да сними само 2Д податке, што може лако довести до визуелних илузија и погрешних процена удаљености. Постоје трагични примери да су ове мане опасне, а понекад и фаталне.
Насупрот томе, лидар може поуздано да ухвати 3Д податке и прецизно идентификује удаљености и величине објеката.
Интегрисање тачних података 3Д лидара помаже камери да и даље перципира околно окружење чак и када је камера „слепа“. На пример, камери је потребно неко време да се прилагоди променама светлости након изласка из тунела.
Штавише, 2Д слике које генеришу камере могу изгледати довољно тачне да обуче алгоритме аутомобила који се самостално возе. Али и даље имају много нетачности које смањују тачност модела машинског учења, а тиме и способност возила да осети, предвиди и донесе одлуке. Могућности машинског учења које олакшавају аутономну вожњу морају да буду скалабилне и да реше „проблем дугог репа“. То значи да није довољно задовољити 95 одсто сценарија са којима се суочавају возила на путу. Могућности аутономне вожње засноване на машинском учењу такође морају да циљају 5 процената. Обука у лукавим ситуацијама уз континуирано побољшање перформанси захтева велику количину чистих података система камере за обуку.
Насупрот томе, лидар може да обезбеди више модела предвиђања машинског учења док генерише податке о обуци веће прецизности. Стога је лидар неопходан сензор за поузданије и робусније системе аутономне вожње.

3. Лидар се може у потпуности заменити другим сензорима
Једна од најчешћих заблуда о лидару је да га може заменити камера или радарски сензор, што је погрешно схватање које произилази из недостатка разумевања како ове сензорске технологије класификују објекте на различите начине. Након што разумемо различите могућности ових сензора и врсте података које производе, видећемо како се међусобно допуњују у функционалности. Оно што камера снима је 2Д слика, која пружа информације о сивим тоновима или боји, текстури и контрасту. За даљу анализу ових података потребан је софтвер за препознавање слика. Пошто камера користи пасивни принцип мерења, објекти морају бити осветљени ради детекције. Поред тога, потребне су две или више камера за креирање 3Д слика, као и велика рачунарска снага.
Тродимензионалне информације мерења радарске звезде имају изузетно високу тачност у одређивању удаљености и брзине објеката. Међутим, резолуција је ниска и не могу прецизно детектовати (на центиметарској скали) или класификовати објекте.
ЛиДАР креира облак тачака од прикупљених тродимензионалних података. На основу облика и величине облака тачака, може тачно да детектује објекте и класификује их у различите категорије, као што су људи, аутомобили, зграде итд.
ЛиДАР попуњава празнине у другим сензорским технологијама прикупљањем веома детаљних и поузданих тродимензионалних информација. Може да открије и прецизно класификује мете у различитим окружењима, што га чини издвајањем међу различитим типовима сензора. Подаци са камера се могу користити за дубљу анализу, а подаци о домету и брзини прикупљени радаром могу се верификовати помоћу ЛиДАР-а ради веће прецизности. То значи да ће у будућности све апликације засноване на сензорима интегрисати камере, радарске системе, лидар и друге сензоре.

4. Лидар не може да ради у тешким условима животне средине
Камере не могу да раде без довољно амбијенталног осветљења, као на пример у аутомобилским апликацијама где домет детекције камере може да достигне само домет фарова. Насупрот томе, лидар има домет детекције од стотина метара без обзира на услове интензитета светлости јер се ослања на инфрацрвене ласерске зраке, а не на видљиву светлост. Другим речима, самовозећи аутомобил опремљен лидар сензором може да вози једнако глатко у мраку као и током дана, чак и ако су фарови угашени.
Када је реч о тешким условима као што су магла, киша или снег, ЛиДАР још једном показује јасну предност у перформансама и може да надокнади недостатке других сензора (као што су камере) у систему перцепције.
Лидари често раде боље од камера на киши јер су њихови снопови велики. Ово омогућава снопу да заобиђе препреке (као што су капи кише) на огледалу сензора, тако да домет лидара не утиче у одређеној мери. За поређење, величина пиксела камере је много мања од величине капи кише, тако да ће њен поглед бити заклоњен.
Велики сноп такође омогућава лидару да детектује више одјека из различитих опсега и обрађује само онај са најјачим сигналом. Ово такође може бити корисно у лошим временским условима, као што је снег, јер лидар може да игнорише утицај рефлексије снежних пахуљица. Камера без алгоритама за машинско учење не може да разликује пахуље, влажна сочива или тврде објекте и на крају даје искривљену слику.
ЛиДАР такође има краће време експозиције и брзине затварача (милионити делови секунде) од камера (хиљадити део секунде), што значи да се капи кише не детектују као пруге које се протежу од више пиксела, већ као необрађени облици.
Пошто је лидар оптички уређај, његове перформансе такође могу бити негативно погођене у условима као што је јака магла, али је и даље у стању да пружи вредније податке од сензора као што су камере и може детектовати на већим удаљеностима.

5. Лидар сензори су скупи
Било је времена када су једини лидари доступни на тржишту били ротирајући лидари, који су били веома скупи и гломазни и нису могли да се производе у великим количинама. Стога је природно да људи још увек имају погрешне представе о лидару и његовој високој цени. Али од појаве МЕМС (микроелектромеханичких система) лидара, ова изјава се потпуно променила. МЕМС компоненте су направљене од силицијума и лако су скалабилне за производњу, што их чини веома исплативим.
Солид-стате ЛиДАР користи стандардне компоненте и не захтева редовно одржавање, чиме се смањују трошкови. Последњих година цена ових лидарских сензора пала је са хиљада долара на стотине долара, тренд који ће се наставити и у будућности. У ствари, сензори средњег опсега се чак могу продати по троцифреној цени када се производе у великим количинама.

Ово су неке уобичајене заблуде о лидарској технологији и њеним применама. У другом делу ове серије, открићемо више неспоразума о лидару које људи занемарују.

Контакт информације:

Ако имате било какву идеју, слободно разговарајте са нама. Без обзира где се налазе наши купци и који су наши захтеви, ми ћемо следити наш циљ да нашим купцима пружимо висок квалитет, ниске цене и најбољу услугу.