Cảm biến LiDAR từ xa

Cảm biến LiDAR từ xa

Giải pháp laser LiDAR trong viễn thám

Giới thiệu

Từ cuối những năm 1960 và đầu những năm 1970, hầu hết các hệ thống chụp ảnh trên không truyền thống đã được thay thế bằng các hệ thống cảm biến điện quang và điện tử trên không và trong ngành hàng không vũ trụ. Trong khi chụp ảnh trên không truyền thống chủ yếu hoạt động trong dải bước sóng ánh sáng nhìn thấy, các hệ thống viễn thám hiện đại trên không và trên mặt đất tạo ra dữ liệu số bao gồm các vùng quang phổ ánh sáng nhìn thấy, hồng ngoại phản xạ, hồng ngoại nhiệt và vi sóng. Các phương pháp diễn giải trực quan truyền thống trong chụp ảnh trên không vẫn hữu ích. Tuy nhiên, viễn thám bao gồm phạm vi ứng dụng rộng hơn, bao gồm các hoạt động bổ sung như mô hình hóa lý thuyết các thuộc tính mục tiêu, đo lường quang phổ của các đối tượng và phân tích hình ảnh kỹ thuật số để trích xuất thông tin.

Viễn thám, đề cập đến tất cả các khía cạnh của kỹ thuật phát hiện tầm xa không tiếp xúc, là một phương pháp sử dụng điện từ để phát hiện, ghi lại và đo lường các đặc điểm của mục tiêu. Định nghĩa này lần đầu tiên được đề xuất vào những năm 1950. Trong lĩnh vực viễn thám và lập bản đồ, nó được chia thành 2 chế độ cảm biến: cảm biến chủ động và cảm biến thụ động, trong đó cảm biến Lidar là cảm biến chủ động, có khả năng sử dụng năng lượng của chính nó để phát ra ánh sáng tới mục tiêu và phát hiện ánh sáng phản xạ từ mục tiêu đó.

 Cảm biến LiDAR chủ động và ứng dụng

LiDAR (phát hiện và đo khoảng cách bằng ánh sáng) là công nghệ đo khoảng cách dựa trên thời gian phát và thu tín hiệu laser. Đôi khi, thuật ngữ LiDAR trên không được sử dụng thay thế cho quét laser trên không, lập bản đồ laser hoặc LiDAR.

Đây là sơ đồ khối điển hình thể hiện các bước chính của quá trình xử lý dữ liệu điểm trong quá trình sử dụng LiDAR. Sau khi thu thập tọa độ (x, y, z), việc sắp xếp các điểm này có thể cải thiện hiệu quả hiển thị và xử lý dữ liệu. Bên cạnh việc xử lý hình học các điểm LiDAR, thông tin cường độ từ phản hồi LiDAR cũng rất hữu ích.

Sơ đồ quy trình Lidar
tsummers_Terrain_thermal_map_Drone_Laser_beam_vetor_d59c3f27-f759-4caa-aa55-cf3fdf6c7cf8

Trong tất cả các ứng dụng viễn thám và lập bản đồ, LiDAR có ưu điểm vượt trội là cho phép đo chính xác hơn mà không bị ảnh hưởng bởi ánh sáng mặt trời và các yếu tố thời tiết khác. Một hệ thống viễn thám điển hình bao gồm hai phần: máy đo khoảng cách laser và cảm biến đo lường để định vị, có thể đo trực tiếp môi trường địa lý trong không gian 3D mà không bị biến dạng hình học vì không cần tạo ảnh (thế giới 3D được hiển thị trên mặt phẳng 2D).

MỘT SỐ NGUỒN DỮ LIỆU LIDAR CỦA CHÚNG TÔI

Các lựa chọn nguồn laser LiDAR an toàn cho mắt dành cho cảm biến