Lidar Teknolojisine Bir Bakış

13.May.2022

LIDAR, light detection and ranging (ışık ile algılama ve alan ölçümü), teknolojisine sahip olan cihazlar son yılların en popüler ölçüm teknolojileri arasında yer almaktadırlar. Her ne kadar son yıllarda özellikle otonom araçların veya üretim ortamında çalışan genel ismiyle AGV'lerin kullanımlarının artmasıyla popülerliğinin zirvesine doğru tırmanmaya başladıysa da, teknolojisinin ortaya çıkışı 1960'lara kadar giden oldukça uzun bir zamana dayanmaktadır.

Ölçüm teknolojisine göre iki farklı, alan tarama yontemine göre üç farklı lidar sensör yapısı bulunmaktadır.

Ölçüm teknolojilerine göre baktığımızda, geleneksel ve yenilikçi prensipler karşımıza çıkarlar. Geleneksel yöntem tüm standart mesafe sensörlerinin de kullandığı uçuş zamanı ölçüm prensibidir. Bunun teknoloji çevrelerindeki ismini ToF (Time Of Flight) olarak görebiliriz.

HDDM ölçüm prensibi
HDDM ölçüm prensibi

ToF ölçüm prensibinde nokta aralıkları cihazlar tarafından önceden belirlenmiş adımlar halinde gönderilir ve her bir ışık sinyali kendisine önceden tanımlanmış adımlar halinde bir önceki ışığın yanına gönderilir. Bu sayede ulaştığı her noktadan almış olduğu mesafe bilgisini sağlar. 

 
Yenilikçi yöntem ise, ToF prensibini temel alan fakat bilinen tüm standart ölçüm yöntemlerinden çok daha hassas değerler sağlayan HDDM (High Defination Distance Measurement) yöntemidir. Bu yöntem de isminde de bize ilk cağrıştıracağı gibi televizyonlarda gördüğümüz HD görüntü teknolojisindeki gibi, çok daha sık bir nokta aralığını temel olarak kullanır.
HDDM ölçüm prensibi
HDDM ölçüm prensibi

HDDM ölçüm prensibi, ToF ölçüm yönteminde olduğu gibi önceden belirlenmiş açılardaki bilgileri elde etmemizi sağlarlar. Fakat bir farkla. HDDM ölçüm özelliği sayesinde, 1 derecelik açısal değer içerisinden tek bir örnek almak yerine birden fazla örnek toplar ve bu toplanan değerlerin ortalaması üzerinden ilgili açının mesafe bilgisini veri olarak gönderir. Bu sayede alınacak tek bir sinyal verisinden çok daha hassas ölçüm verisi elde edilir.

 
Tarama teknolojilerine göre lidar sensör dünyasına göz attığımızda, karşımıza üç farklı teknoloji çıkmaktadır. Bunlar:  
1B Lidar 
2B Lidar
3B Lidar
 
tarama teknolojileridir. Birbirlerinden ayrıldıkları ana noktanın, kontrol edebildikleri alanlar olduğunu söyleyebiliriz. 
 
Kısaca açıklamak gerekirse, 
1B Lidar sensörler, tek bir ölçüm sinyali gönderirler ve sadece cihazın bakmış oldugu noktasal düzlemden aldığı mesafe bilgisini verirler. 
 
2B Lidar sensörler;  tek bir ışık sinyalini bir döner ayna üzerine düşürürler ve ayna ile beraber hareket ederek cihazın 360 dereceye kadar ekseni ektrafındaki her noktadan mesafe bilgisi toplanmasını sağlarlar.
 
2B Lidar sensörler
2B Lidar sensörler

3B Lidar Teknolojisi; temelde 2D lidar teknolojisinde olduğu gibi geniş bir alanı tarayabilmekle beraber aynı zamanda, birden fazla lidar sensöre sahipmişsiniz gibi belirlenen yükseklik değerlerinde de aynı alanları tarayabilmeye olanak sağlamaktadır.

Bir örnek üzerinden gidecek olursak,

 

2D sensörler bir eksende tarama yaparken,

2D sensörler bir eksende tarama yaparken,
2D sensörler bir eksende tarama yaparken,

 3D sensörler, hem eksende hem de yükseklikte tarama yapabilmektedir.

3D sensörler
3D sensörler

Devam yazımızda, lidar teknolojisi ile ilgili bilgileri paylaşmaya devam edeceğiz.