Mô tả ngắn gọn công nghệ phát hiện của LiDAR.

Mô tả ngắn gọn công nghệ phát hiện của LiDAR.
Công nghệ Lidar (Light Detection and Ranging) sử dụng các giá trị khoảng cách của đám mây điểm/pixel mục tiêu để ước tính hình dạng ba chiều (3D) của mục tiêu, và đã phát triển nhanh chóng trong nhận thức môi trường phi cấu trúc như lái xe tự động, điều hướng robot, lập bản đồ địa hình và viễn thám.
Không giống như công nghệ tạo ảnh 3D thụ động chỉ có thể khôi phục thông tin 3D của các cảnh có ánh sáng môi trường xung quanh, LiDAR có thể chủ động thu thập thông tin 3D của môi trường xung quanh và kết hợp các thuật toán như tạo đám mây điểm, lọc nhiễu, đăng ký tọa độ và mô tả đặc điểm để đạt được sự hiểu biết về cảnh. Dựa trên các phương pháp phát hiện ánh sáng khác nhau, LiDAR hiện có thường được chia thành phát hiện trực tiếp và phát hiện đồng pha.
Phát hiện trực tiếp bằng ánh sáng xung và phát hiện cường độ tiếng vọng của mục tiêu thông qua bộ tách sóng quang. Một LiDAR không kết hợp điển hình là công nghệ đo khoảng cách thời gian bay (TOF) chiếm ưu thế trong nhiều ứng dụng nhờ cấu hình phần cứng và phương pháp xử lý tín hiệu đã hoàn thiện. Tuy nhiên, phạm vi phát hiện và độ phân giải của LiDAR TOF bị hạn chế bởi hiệu năng của...bộ tách sóng quangvà công suất cực đại củalaser xungvà tín hiệu phản xạ của nó cũng có thể bị ảnh hưởng bởi ánh sáng mặt trời hoặc hệ thống radar khác.tia laserdầm.
Ngược lại, việc phát hiện tín hiệu đồng pha bằng công nghệ trộn quang học giữa chùm tia dội âm và chùm tia dao động cục bộ có thể chống lại hiệu quả nhiễu ánh sáng môi trường và cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của hệ thống. LiDAR truyền thống chủ yếu dựa vào cường độ, tọa độ 3D hoặc vận tốc để tạo ảnh, và chiều thông tin không đủ dẫn đến khả năng nhận dạng và phân loại hạn chế của các LiDAR này. Đặc biệt đối với các mục tiêu có cấu trúc đa dạng, việc xác định đám mây điểm trên mục tiêu gặp nhiều khó khăn, dẫn đến sự không chắc chắn trong việc nhận dạng hình dạng 3D của mục tiêu.
Một phương pháp khả thi là sử dụng thành phần phân cực của ánh sáng, có thể cải thiện hiệu quả độ chính xác của các đám mây điểm/pixel mục tiêu. Bằng cách phân tích sự tương tác giữa ánh sáng phân cực và vật liệu, thông tin về cấu trúc và thành phần của mục tiêu có thể được suy ra. LiDAR phân cực kết hợp các hướng đi tiên tiến từ nhiều lĩnh vực như quang học, cơ học, điều khiển và thông tin điện tử, bao gồm các lý thuyết cốt lõi như phát hiện thông tin, quét chùm tia và tạo ảnh phân cực.