Yapay zeka destekli LiDAR nedir?
LiDAR bir olmasına rağmen değerli araç onlarca yıldır birçok sektörde, yapay zeka (AI destekli) tam potansiyelini ortaya çıkarmaya yeni başlıyor. LiDAR (ışık algılama ve uzaklık belirleme olarak da bilinir) bir uzaktan algılama tekniğidir. Lazer tarayıcılar, bir yaya veya bina gibi hedef nesne ile sensör arasındaki mesafeleri ölçmek için kullanılır. Ekipler, bir dizi uygulamada benzeri görülmemiş hız ve hassasiyet için teknolojiyi optimize etmek üzere LiDAR ile birlikte yapay zekayı kullanıyor.
LiDAR'ın araziyi taramak için uçaklara kurulduğu 1960'lardan beri, LiDAR bir şekilde var olmuştur. LiDAR, 1980'lerde GPS'in ortaya çıkmasıyla daha popüler hale geldi. GPS, LiDAR taramalarından elde edilen verilerin 3D modeller oluşturmak için kullanılmasına izin verdi. LiDAR maliyetleri düşerken ve LiDAR verilerinin miktarı mevcutken, LiDAR'ın yakın zamanda yapay zeka/makine öğrenimi (ML) ile eşleşmesi, büyük yenilik fırsatlarının kapılarını aralıyor.
LiDAR nasıl çalışır?
Bir LiDAR sistemi tipik olarak dört temel bileşenden oluşur:
- Lazer: Hedeflere (binalar, araçlar, yayalar vb.) ışık dalgaları göndermek için ışık atımlarını kullanır. Kullanılan LiDAR tipi, gönderilen ışık dalgalarının tipini belirleyecektir.
- Tarayıcı: Lazerin hedef nesneleri ne kadar hızlı taradığını ve lazerin ne kadar uzağa ulaşabileceğini kontrol eder.
- Sensör: Bu sensör, ışık huzmesinin ilgilenilen nesneden yansıyıp LiDAR sistemine geri dönmesi için geçen süreyi ölçer.
- GPS: Bu, hedef nesne (veya sistem) arasındaki mesafe ölçümlerinin doğru olduğundan emin olmak için LiDAR sisteminin konumunu izler.
Modern LiDAR sistemleri saniyede 500.000 darbeye kadar gönderebilir. Bu darbeler daha sonra bir nokta bulutunda derlenir. Bu, uzaydaki nesneleri temsil eden bir koordinat koleksiyonudur. Nokta bulutu daha sonra alanın 3 boyutlu bir modelini oluşturmak için kullanılabilir.
LiDAR'ın iki ana türü vardır.
- Havadan LiDAR
Airborne LiDAR, adından da anlaşılacağı gibi, sistemin drone veya uçak gibi uçan bir cihaza monte edilmesini gerektirir. LiDAR, ilgili koşulları izlemek için yere darbeler gönderir. İki tip havadan LiDAR mevcuttur:
batimetrik: Miktar yeşil ışık kullanarak su kütlelerinin derinliği.
Topografik: Bu, arazinin yüzeyini haritalamak için kullanılır.
- karasal LiDAR
LiDAR sistemi, bir araca veya yere bağlı bir tripoda monte edilebilir. Her yöne tarar ve nokta bulutlarından 3B modeller oluşturmak için kullanılabilir. İki tip var:
Mobil: Bir trene veya tekneye bir LiDAR kurulabilir. Yolları, yayaları, işaretleri ve koşulları ve diğer altyapıyı izlemek için kullanışlıdır.
Statik: LiDAR, zemindeki sabit bir noktanın etrafındaki alanı veya bir binanın içi gibi belirli bir özelliği tarar.
LiDAR ve AI:
LiDAR ve AI doğal bir eşleşmedir. LiDAR, bir nokta bulutu oluşturmak için 3B noktaları toplar. AI, veri işlemeyi geliştirir. LiDAR'ın darbe hızı, aynı lazer darbesinden birden çok dönüş üretebilir ve saniyede 10.000 ila 200.000 darbe arasında değişir. AI modelleri, bir ortamı (örneğin topografik haritalar) anlamlandırmak için LiDAR dönüşünün çıktısını işleyebilir.
Taramadaki anahtar nesneleri belirlemek için ekipler, LiDAR verilerini manuel olarak etiketledi. Çaba, özel bilgi gerektiriyordu ve zaman alıcı, zahmetli ve sıkıcıydı. AI artık bilgisayarla görme ve görüntü işleme sayesinde etiketlemeyi otomatikleştirebiliyor. Yapılandırılmamış girdi verilerini işleyebilir ve daha fazla analiz için hedef nesneleri (örn. araçlar, altyapı vb.) çıkarabilir.
Yapay zekanın sunduğu zaman tasarrufunu kullanarak artık doğru ve güncel 3B modeller oluşturabiliyoruz. Bu gelişmeler, tüm endüstrilerde geçerli olan birçok AI ve LiDAR uygulamasına yol açmıştır.
AI destekli LiDAR: Gerçek Dünya Uygulamaları
LiDAR, mimarlık, imalat ve oşinografi dahil olmak üzere birçok endüstri için hayati öneme sahiptir. Bunlar, LiDAR'ın kullanılabileceği yapay zeka uygulamalarından yalnızca birkaç örnek:
Otonom Arabalar
Kendi kendine giden arabalar henüz yollarda yaygın olmasa da yakın gelecekte olacaklar. Bu araçlar, alanın 3B modellerini tarayıp oluşturmak ve nasıl ilerleyeceğine dair kararlar vermek için yapay zeka destekli LiDAR'a ihtiyaç duyacak. Bu, kameralardan ve RADAR'dan veri girişine ek olarak yapılır. Yolcuların güvenliği için doğru LiDAR gereklidir.
Tarım
Ekipler, tarım için topografik haritalar oluşturmak üzere insansız hava araçlarında yapay zeka destekli LiDAR sistemlerini kullanıyor. Bu haritalar, çiftçiler tarafından ekinler için en iyi alanları ve gübrenin nereye uygulanacağını belirlemek için kullanılır. LiDAR, çiftçiler tarafından tohum dağıtımından sonra ürün verimini izlemek için kullanılabilir.
İnşaat ve Askeriyede Güvenlik
Onlarca yıldır birçok ordu, şüpheli nesneleri tespit etmek ve sınır hatlarını keşfetmek için LiDAR'ı kullandı. Yapay zekanın artan fırsatları sayesinde yakında potansiyel tehlike alanlarının otonom olarak araştırıldığını görebiliriz. Tehlikeli inşaat işlerinde veya ilgili alanlarda çalışan işçiler, otonom robotlar tarafından korunabilir.
Bilgisayar işlem gücündeki gelişmeler ve yapay zeka fırsatlarına yatırım yapmak için daha fazla kaynak tahsis edilmesi nedeniyle, LiDAR ve yapay zeka ortaklık içinde büyümeye devam ediyor. LiDAR hali hazırda pek çok sektörde kullanıldığı için inovasyon çok yakında hayatımızın her alanında yer alacak. Bu, AI destekli teknolojiyi zevk aldığımız bir şekilde deneyimlememize yardımcı olacaktır.
Uzamsal Hesaplama Uygulamaları: Akıllı Arabalardan Akıllı Telefonlara
Taranmış nesnelerin ve çevrelerinin tam 3 boyutlu bilgilerine LiDAR kullanılarak erişilebilir. Bu, özellikle derinlik, mesafe, geometri ve boyut gibi uzamsal bilgilerin sizin özel kullanım durumunuz için önemli olduğu durumlarda geniş bir uygulama yelpazesi açar. Perakendede envanter yönetimi veya inşaatta kalite güvencesi olabilir. Bu yıl çok ilgi gören harika bir kullanım örneği, ADAS uygulamalarını (Gelişmiş Sürücü Yardım Sistemi) geliştirmek için yollardaki nesneleri algılamak için LiDAR kullanan otomobil şirketleridir. Akıllı telefonlar bile LiDAR kullanabilir -iPhone 12 Pro, arka planı ön plandan ayırmaya ve daha iyi portre modu fotoğrafları çekmeye yardımcı olmak için LiDAR ile birlikte gelir. Bu, çeşitli endüstrilerde bulunabilen birçok LiDAR uygulamasının yalnızca küçük bir kısmıdır.
Uzamsal bilgi işlem için 3D Derin Öğrenme
Derin Öğrenme (DL), 3B taranmış verileri anlamak için tüm sektörlerden uzmanlar tarafından kullanılır. AI olmadan tüm veri noktalarını anlamak neredeyse imkansızdır. AI ayrıca size 2D görüntüleri geniş ölçekte analiz etme yeteneği verir. DL algoritmaları, DL çözümlerini tek boyutta (örn. konuşma tanıma) ve 2B'de (görüntü sinyalleri için) karşılaştırabilir. Ayrıca eklenen ek boyutlarla gerçek zamanlı performansı ve düşük bellek ayak izini koruyabilirler. Uzmanlar, düzensiz verilerden en iyi şekilde yararlanmaya ve kesinliği korumaya çalışıyor. Bu kolay bir iş değil. Kusurlu taramalardan güvenilir muhakeme üretebilen bir yapay zekayı nasıl oluşturabilirler? Ve bu yeni uygulamalara nasıl güç veriyorlar? Bunların hepsi araştırmaya devam etmemiz gereken büyüleyici konular ve LiDAR DL modellerinin kullanılabilirliğini geliştirmeye yardımcı olabilir.
Platformumuz hakkında daha fazla bilgi edinin veya doğrudan birisiyle konuşmak için bizimle iletişime geçin.
