Pengetahuan profesional

Tiga Implementasi LiDAR Industri

2022-02-18

Sebuah lompatan besar sedang terjadi dalam mobilitas. Hal ini berlaku baik di sektor otomotif, di mana solusi mengemudi otonom sedang dikembangkan, atau dalam aplikasi industri yang menggunakan robotika dan kendaraan berpemandu otomatis. Berbagai komponen dalam keseluruhan sistem harus saling bekerja sama dan saling melengkapi. Tujuan utamanya adalah untuk menciptakan tampilan 3D yang mulus di sekitar kendaraan, menggunakan gambar ini untuk menghitung jarak objek dan memulai gerakan kendaraan selanjutnya dengan bantuan algoritme khusus. Faktanya, tiga teknologi sensor digunakan secara bersamaan di sini: LiDAR (LiDAR), radar, dan kamera. Tergantung pada skenario aplikasi spesifik, ketiga sensor ini memiliki kelebihannya sendiri. Menggabungkan keunggulan ini dengan data yang berlebihan dapat sangat meningkatkan keamanan. Semakin baik aspek-aspek ini dikoordinasikan, semakin baik mobil self-driving akan dapat menavigasi lingkungannya.


1. Waktu Penerbangan Langsung (dToF):

Dalam pendekatan waktu penerbangan, produsen sistem menggunakan kecepatan cahaya untuk menghasilkan informasi kedalaman. Singkatnya, pulsa cahaya terarah ditembakkan ke lingkungan, dan ketika pulsa cahaya mengenai objek, itu dipantulkan dan direkam oleh detektor di dekat sumber cahaya. Dengan mengukur waktu yang diperlukan sinar untuk mencapai objek dan kembali, jarak objek dapat ditentukan, sedangkan pada metode dToF jarak satu piksel dapat ditentukan. Sinyal yang diterima akhirnya diproses untuk memicu tindakan yang sesuai, seperti manuver penghindaran kendaraan untuk menghindari tabrakan dengan pejalan kaki atau rintangan. Metode ini disebut direct time-of-flight (dToF) karena berhubungan dengan "time-of-flight" sinar yang tepat. Sistem LiDAR untuk kendaraan otonom adalah contoh khas dari aplikasi dToF.

2. Waktu Penerbangan Tidak Langsung (iToF):
Pendekatan waktu penerbangan tidak langsung (iToF) serupa, tetapi dengan satu perbedaan penting. Penerangan dari sumber cahaya (biasanya VCSEL inframerah) diperkuat oleh lembar penghindaran dan pulsa (siklus tugas 50%) dipancarkan ke bidang pandang yang ditentukan.


Dalam sistem hilir, "sinyal standar" yang tersimpan akan memicu detektor untuk jangka waktu tertentu jika cahaya tidak menemui hambatan. Jika suatu objek menginterupsi sinyal standar ini, sistem dapat menentukan informasi kedalaman dari setiap piksel yang ditentukan dari detektor berdasarkan pergeseran fasa yang dihasilkan dan waktu tunda rangkaian pulsa.

3. Penglihatan Stereo Aktif (ASV)

Dalam metode "penglihatan stereo aktif", sumber cahaya inframerah (biasanya VCSEL atau IRED) menerangi pemandangan dengan pola, dan dua kamera inframerah merekam gambar dalam stereo.
Dengan membandingkan dua gambar, perangkat lunak hilir dapat menghitung informasi kedalaman yang diperlukan. Lampu mendukung perhitungan kedalaman dengan memproyeksikan pola, bahkan pada objek dengan sedikit tekstur seperti dinding, lantai, dan meja. Pendekatan ini ideal untuk penginderaan 3D jarak dekat resolusi tinggi pada robot dan kendaraan berpemandu otomatis (AGV) untuk menghindari rintangan.