11 niesamowitych aplikacji LiDAR, o których istnieniu prawdopodobnie nie wiedziałeś

11 niesamowitych aplikacji LiDAR, o których istnieniu prawdopodobnie nie wiedziałeś

Najnowszy flagowy smartfon Apple, iPhone 13 Pro Max, jest wyposażony w skaner LiDAR, który umożliwi wciągającą rzeczywistość rozszerzoną (AR), skróci czas robienia zdjęć i sześciokrotnie szybszy autofokus przy słabym oświetleniu.

Będzie to pierwszy raz, kiedy większość ludzi użyje technologii LiDAR. Technologia nie jest nowa, ale istnieje już od ponad 60 lat. Firma Hughes Aircraft Company jako pierwsza opracowała prototyp LiDAR. Został zbudowany w 1961 roku. Program kosmiczny Stanów Zjednoczonych był jednym z pierwszych, który go wykorzystał Technologia LiDAR sporządzić mapę Księżyca podczas misji Apollo 15 w 1971 roku. LiDAR stał się bardziej praktyczny. Służy do śledzenia zmian klimatu i znajdowania zaginionych miast.

***Obraz**

Co to jest LiDAR?

LiDAR (lub Light Detection and Ranging) to aktywna technologia teledetekcji. Do pomiaru odległości wykorzystuje światło w postaci lasera pulsacyjnego. System generuje punkty danych, które łączą impulsy świetlne z innymi punktami danych, tworząc trójwymiarowe informacje o obiektach i ich otoczeniu. LiDAR zapewnia szybszy i dokładniejszy sposób znajdowania odległości między obiektami niż RADAR i kamery.

LiDAR jest w stanie widzieć przez ściany i drzewa. Może być również używany do tworzenia cyfrowych modeli wysokościowych o wysokiej rozdzielczości z pionową dokładnością do 10 cm. Urządzenie LiDAR zawiera skaner laserowy, GPS i systemy nawigacji bezwładnościowej (INS). Sprzęt jest zwykle montowany na pojeździe, takim jak samolot, samochód lub dron.

Istnieją dwa rodzaje LiDAR, które są najczęściej używane. Topographic wykorzystuje laser bliskiej podczerwieni do mapowania obszarów lądowych. Do mapowania podwodnego terenu drugi, batymetryczny, wykorzystuje laser przenikający zieloną wodę. LiDAR może być przydatny, ponieważ jest dokładny i szybki oraz może być używany wszędzie tam, gdzie trzeba określić strukturę lub kształt powierzchni ziemi.

LiDAR mierzy, jak długo trwa podróż impulsu laserowego między jego prądem lokalizacja i inny przedmiot lub powierzchnię. Czas ten można wykorzystać do obliczenia odległości i przeliczenia na wysokość.

Z sygnału zwrotnego czujnika można zarejestrować dwa rodzaje przebiegów. Dyskretny powrót służy do rejestracji poszczególnych punktów przebiegu. System może rejestrować od jednego do czterech zwrotów dla każdego impulsu laserowego. Pełny przebieg fali rejestruje więcej informacji i tworzy bardziej szczegółowy obraz obszaru.

11 aplikacji LiDAR, które są niesamowite

LiDAR może być stosowany w różnych gałęziach przemysłu, w tym w leśnictwie i pojazdach autonomicznych. Najpopularniejszym zastosowaniem LiDAR jest śledzenie prędkości pojazdów. Jest używany przez organy ścigania do tego celu oraz do badania wypadków.

To tylko kilka przykładów wielu dzisiejszych zastosowań LiDAR.

1. Rolnictwo – LiDAR to narzędzie, które można wykorzystać, aby pomóc firmom z branży technologii rolniczych (AgTech) znaleźć najlepsze obszary dla optymalnego nasłonecznienia. Można go również wykorzystać do szkolenia systemów uczenia maszynowego w celu identyfikacji upraw wymagających nawozu lub wody.
2. Archeologia – Ta technologia zrewolucjonizowała archeologię i umożliwiła ekspertom odkrywanie ukrytych struktur na całym świecie.
3. NASA Astronomy (US National Aeronautics and Space Administration) wykorzystała technologię LiDAR do eksploracji Marsa. Byli w stanie tworzyć mapy topograficzne i wykrywać śnieg w atmosferze.
4. Zmiany klimatu – Naukowcy wykorzystują LiDAR do śledzenia i badania zmian w atmosferze. Niemieccy naukowcy stworzyli pokładowy system LiDAR do śledzenia gazów atmosferycznych. Może być również możliwe użycie go z kosmosu. Jest używany przez botaników do śledzenia zmian w obszarach leśnych. LiDAR jest również używany do określania zmian w lodowcach w czasie.
5. Zarządzanie gruntami – Zarządzanie gruntami może śledzić zasoby gruntów w czasie rzeczywistym, co pozwala na bardziej wydajne i szybsze mapowanie niż badania lotnicze. Jest również wykorzystywana w systemach oceny katastrof i systemów wczesnego ostrzegania, reagowania kryzysowego (np. w celu zwalczania pożarów lasów) oraz dochodzeń lokalizacyjnych.
6. Mapowanie terenu – LiDAR jest używany przez National Oceanic and Atmospheric Administration do tworzenia precyzyjnych map linii brzegowej i cyfrowych modeli wysokości, które można wykorzystać w GIS (systemy informacji geograficznej). Jest również używany do pomocy w misjach reagowania kryzysowego.
7. LiDAR to narzędzie do poszukiwania ropy i gazu. Ma krótszą długość fali niż inne technologie. LiDAR może wykrywać małe cząsteczki w atmosferze. Absorpcja różnicowa LiDAR (DIAL) to nowa technologia, która pomaga lokalizować złoża ropy i gazu.
8. Meteorologia – od samego początku LiDAR był używany do pomocy meteorologom w badaniu chmur i ich wzorców. Wykorzystuje długość fali do wykrywania małych cząstek w chmurze. Meteorologia wykorzystuje wiele typów LiDAR.
9. Energia odnawialna — LiDAR może pomóc w określeniu podstawowych wymagań dotyczących wykorzystania energii słonecznej. Na przykład optymalne rozmieszczenie paneli. Może być również używany do obliczania prędkości i kierunku wiatru, aby umożliwić operatorom farm wiatrowych umieszczanie i budowanie turbin.
10. Robotyka – LiDAR może być wykorzystany do wyposażenia robotów w funkcje mapowania i nawigacji. Technologia ta służy do szkolenia autonomicznego pojazdu w zakresie rozpoznawania odległości między nim a innymi obiektami.
11. Modelowanie tsunami - LiDAR może być używany do ostrzegania ludzi, gdy w ich okolicy pojawi się tsunami. Służy również do określania wysokości brzegu morza i wysokości podwodnej. Eksperci mogą nakładać dane LiDAR na GIS, aby określić, które obszary najprawdopodobniej zostaną dotknięte tsunami.

Wizja komputerowa: uczynienie danych LiDAR użytecznymi

Dane LiDAR muszą być dokładnie oznakowane, aby były przydatne do wizji komputerowej, a dokładniej do nadzorowanego uczenia maszynowego. To trudne zadanie, które można skalować. Deweloperzy sztucznej inteligencji stoją przed wyzwaniem przekształcenia dużych ilości nieprzetworzonych danych w dane strukturalne, które można następnie wykorzystać do trenowania modeli uczenia maszynowego. Wymaga to etykietowania danych, które można wykorzystać do szkolenia maszyn w zakresie rozumienia i interpretowania świata wizualnego.

Firma Labelify rozumie, że dane adnotacji dla modeli wizji komputerowej wymagają strategicznej kombinacji ludzi, procesów i technologii. Właściwie to nasza specjalność. Nasze profesjonalnie zarządzane zespoły mogą Ci pomóc, jeśli Twoja firma korzysta z technologii LiDAR. Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się, w jaki sposób możemy Ci pomóc w dodawaniu adnotacji do danych za pomocą dowolnego narzędzia do zastosowań wizyjnych z dużą dokładnością.