Kif jaħdmu l-"għajnejn" lidar?
Qabel ma nitkellmu dwar għaliex it-trab jaffettwa l-effett ta 'rikonoxximent tal-lidar, l-ewwel jeħtieġ li niċċaraw kif jaħdem il-lidar.
LiDAR (LiDAR, isem sħiħ tad-Detezzjoni tad-Dawl u li jvarjaw) huwa sensor attiv li jarmi raġġ tal-lejżer waħdu, u r-raġġ tal-lejżer jirrifletti lura wara li jolqot l-oġġetti tal-madwar. Billi jitkejjel il-ħin li jieħu għal kull polz tal-laser biex jirritorna mill-emissjoni, id-distanza u d-direzzjoni tal-oġġett fil-mira jistgħu jiġu kkalkulati, u b'hekk tinbena sħaba ta' punti tridimensjonali tal-ambjent tal-madwar.
Dan id-disinn jista 'jikseb informazzjoni ambjentali preċiża ħafna taħt kundizzjonijiet ideali, iżda se jkun affettwat ħafna jekk jiltaqa' ma 'oġġetti bħal qtar tax-xita, duħħan, trab, eċċ Dawn l-ostakli se jaffettwaw ir-raġġ tal-lejżer, u b'hekk jaffettwaw il-kwalità tas-sinjal ritornat.
It-trab kif jinterferixxi mas-sinjali tal-lejżer?
Meta l-bnedmin isuqu karozzi, jekk ikun hemm trab fl-ambjent, fil-fatt ikollu ftit impatt. Iżda għal-lidar, it-trab fil-fatt huwa sors idejqek ħafna ta 'interferenza.
Meta r-raġġ tal-lejżer jiltaqa 'ma' partiċelli tat-trab fl-arja, iseħħ it-tifrix, u d-dawl li oriġinarjament għandu jivvjaġġa f'linja dritta jiġi devjat mill-partiċelli tat-trab. Tali tifrix se jagħmel is-sinjal tar-ritorn aktar dgħajjef u aktar imċajpra, u xi dawl jista 'mhux saħansitra jirritorna lejn it-tarf li jirċievi. Aktar ma jkun hemm trab, iktar ikun serju t-tifrix tal-post tad-dawl, u iktar ikun dgħajjef is-sinjal effettiv misjub. Dan eventwalment se jimmanifesta ruħu bħala żieda fl-istorbju fid-dejta tas-sħaba tal-punti, kontorni mhux ċari tal-oġġetti, u anke ġudizzju ħażin mis-sistema li m'hemm l-ebda ostaklu.
Minbarra li jiddevja d-dawl, it-trab jikkawża wkoll li r-raġġ jitlef l-enerġija waqt il-propagazzjoni, u jikkawża li s-saħħa tas-sinjal riċevuta mir-riċevitur tar-radar tonqos. Ladarba s-saħħa tas-sinjal tinżel għal madwar il-livell tal-ħoss tas-sensur, isir diffiċli li ssir distinzjoni preċiża bejn riflessjonijiet reali u storbju fl-isfond, li jaffettwa direttament l-eżattezza li tvarja u l-abbiltà li tidentifika oġġetti 'l bogħod.
It-trab jista 'wkoll jikkawża kontaminazzjoni tat-twieqi tal-wiri LiDAR. Ir-raġġi li jittrasmettu u li jirċievu LiDAR jeħtieġ li jgħaddu minn ħġieġ protettiv trasparenti jew tieqa. Jekk ikun hemm trab imwaħħal mal-wiċċ ta 'din it-tieqa, u gradwalment jakkumula u jsir eħxen maż-żmien, il-laser jipproduċi riflessjoni u assorbiment diffuż meta jgħaddi minn dan is-saff ta' tniġġis, u s-sinjal tar-raġġ li joħroġ u jiġi lura jiddgħajjef jew saħansitra jibdel id-direzzjoni tiegħu. Dan it-tip ta 'okklużjoni fiżika għandha impatt kbir fuq il-kwalità ġenerali tas-sħaba tal-punti. Mhux biss il-kejl tad-distanza se jkun mhux preċiż, iżda jista 'wkoll iġġiegħel lis-sistema temmen bi żball li hemm ostaklu quddiem jew ma tara l-oġġett reali xejn.
Kif tnaqqas l-impatt tat-trab fuq il-lidar
Fil-fatt, ħafna kontromiżuri ġew proposti u applikati għall-interferenza tat-trab.
Idea waħda hija li titnaqqas l-adeżjoni tat-trab mat-tieqa mill-ħardwer. Fid-disinn tal-materjal u l-kisi tal-qoxra tar-radar, materjali b'trasmittanza għolja tad-dawl u kapaċità qawwija kontra -fouling jistgħu jintużaw biex titnaqqas l-akkumulazzjoni ta 'trab fuq il-qoxra protettiva, u b'hekk jiġi żgurat li l-lejżer ikun imblukkat mill-inqas possibbli. Pereżempju, f'xi xenarji ta' applikazzjoni, jintużaw għata protettivi b'kisi nano-antifouling fuq il-wiċċ biex jipprevjenu t-trab milli jeħel u jestendu ċ-ċiklu tat-tindif tat-tagħmir.
Fil-livell tas-softwer, l-industrija żviluppat ukoll algoritmi ta' filtrazzjoni u rikonoxximent immirati. Dawn l-algoritmi se jgħaqqdu l-intensità u d-distanza tal-eku tal-lejżer u d-distribuzzjoni tal-punti madwar is-sħaba tal-punti biex jiddeterminaw liema punti huma aktar probabbli li jkunu ħsejjes ikkawżati mit-tifrix tat-trab, u mbagħad ineħħuhom mid-dejta tas-sħaba tal-punti. Tali "algoritmu għat-tneħħija tat-trab" jista 'jrestawra l-informazzjoni tas-sħaba tal-punti tal-ambjent reali sa ċertu punt u jnaqqas l-impatt ta' ostakli foloz.
Metodu ieħor huwa l-fużjoni tas-sensuri, li huwa li jgħaqqad lidar ma 'tipi oħra ta' sensuri. Pereżempju, il-kameras jistgħu jipprovdu informazzjoni dwar l-immaġni biex jgħinu jiddistingwu t-trab minn miri reali. Ir-radar tal-mewġ millimetriku-għandu kapaċitajiet li jippenetraw aħjar għax-xita, iċ-ċpar, u t-trab. Il-kombinazzjoni tagħhom tista 'tifforma sistema ta' perċezzjoni aktar robusta, li hija ħafna aktar affidabbli minn lidar wieħed f'ambjenti kumplessi.
F'xi xenarji estremi speċjali, se jiżdiedu miżuri ta 'tindif attivi, bħall-installazzjoni ta' apparati ta 'nfiħ ta' l-arja, pniezel jew moduli oħra ta 'tindif mekkaniku fuq barra tal-lidar biex jitnaddfu regolarment it-trab fuq il-wiċċ tat-tieqa. Madankollu, din it-tip ta 'soluzzjoni għandha spejjeż ogħla u rekwiżiti ta' manutenzjoni u tintuża prinċipalment f'ambjenti ta 'robot industrijali jew speċjali.
Bħala konklużjoni,
trab jaffettwa LiDAR f'ħafna modi. Mhux biss tfixkel il-mogħdija tal-propagazzjoni tal-lejżer iżda tnaqqas ukoll is-saħħa tas-sinjal, tikkontamina t-tieqa tas-sensorju, u finalment twassal għal żieda fil-ħoss fid-dejta tas-sħab tal-punti, tnaqqis fil-preċiżjoni tar-rikonoxximent, firxa ta 'skoperta mqassra, u anke ġudizzju ħażin tal-ostakli. Għal applikazzjonijiet kritiċi ta' sikurezza-bħas-sewqan awtonomu, dawn l-impatti ma jistgħux jiġu injorati.
