Các cảm biến Hệ thống LiDAR có hình dạng vùng quét như thế nào?

Các cảm biến hệ thống LiDAR có thể quay hoặc cố định để tạo ra hình dạng các vùng quét khác nhau, phụ thuộc vào nguyên lý quét sử dụng là: Gương dao động, gương đa giác xoay, gương xoay hoặc lăng kính tán sắc hay cách tử.

Lợi ích từ Hệ thống LiDAR

Sở dĩ công nghệ LiDAR hứa hẹn một tìm năng phát triển mạnh mẽ là do những lợi ích mà nó mang lại là vô cùng to lớn:

1. Chụp hiệu quả: Sử dụng công nghệ LiDAR cho kết quả chụp hiệu quả hơn với thời gian tiết kiệm và chất lượng dữ liệu cao hơn.

2. Xử lý hiệu quả: Hệ thống LiDAR hoạt động dựa trên quy trình làm việc tự động hoá cao, giúp chu kỳ làm mới nhanh hơn, giảm độ trễ dữ liệu, hình ảnh có độ phân giải cao hơn và tiết kiệm chi phí hơn.

3. Khả năng tiếp cận dễ dàng: Hình ảnh thu tập có độ phân giải cao, được cung cấp sẵn sàng với chi phí hợp lý nhất, nhờ đó dữ liệu thu thập có thể phục vụ được nhiều đối tượng khác nhau.

Thiết bị LiDAR được gắn trên Máy bay không người lái.

Cảm biến hệ thống LiDAR cho ra hình dạng vùng quét như thế nào?

Chắc hẳn chúng ta đã biết nguyên lý hoạt động của hệ thống LiDAR - Phát một chùm tia laser tới một bề mặt và đo khoảng thời gian phản xạ lại của xung laser. Nhưng có bao giờ bạn thắc mắc về hình dạng vùng quét của hệ thống trên mặt đất?

Cảm biến laser có thể quay hoặc cố định, để tạo ra hình dạng các vùng quét khác nhau có thể sử dụng các yếu tố làm lệch hướng quang học khác nhau như lăng kính, cách tử và gương.

1. Cơ chế quét qua nguyên lý Gương dao động

Laser sử dụng nguyên lý gương dao động hướng các xung laser ra hai rìa của vùng quét, vùng quét có hình dạng ziczac (Hình 1). Độ rộng vùng quét phụ thuộc bởi góc nghiêng tối đa của gương. Mật độ điểm không đồng đều vì các xung laser có xu hướng tập trung ở các cạnh rìa vùng phủ do sự giảm tốc độ dao động của gương.‎

Hình 1. Các cơ chế quét qua nguyên lý Gương dao động và hình dạng vùng quét.

2. Cơ chế quét qua nguyên lý Gương đa giác xoay

‎Hệ thống này tạo ra hình dạng vùng quét là các đường xiên song song theo hướng của hệ thống (Hình 2). Hình dạng vùng quét theo cùng 1 hướng. Độ rộng vùng quét phụ thuộc vào chiều rộng của khuôn mặt gương đa giác‎.

Hình 2. Các cơ chế quét qua nguyên lý Gương đa giác xoay và hình dạng vùng quét.

3. Cơ chế quét qua nguyên lý Gương xoay

Được bố trí đối xứng và trục quay của gương trùng với hướng của nguồn phát laser, cho khả năng quét lên đến 360 độ. Hình dạng vùng quét tương tự như Gương đa giác xoay tuy nhiên độ rộng vùng quét phụ thuộc vào tầm quét của hệ thống.

Hình 3. Các cơ chế quét qua nguyên lý Gương xoay và hình dạng vùng quét.

4. Cơ chế quét qua nguyên lý Lăng kính tán sắc hay cách tử

Lăng kính tán sắc hay cách tử xoay quanh trục để tạo các vùng quét có hình dạng như bông hoa. Ví dụ như lăng kính nêm có thể tạo ra vùng quét có dạng hình tròn (hình 4) hoặc hình dạng như bông hoa (hình 5). Ưu điểm của phương pháp này là dữ liệu sẽ không lặp lại dù cho cố định, mật độ phủ tăng theo thời gian cho phép quét chi tiết hơn các đối tượng trong trường nhìn của cảm biến. Độ rộng của vùng phủ phụ thuộc vào cài đặt cấu hình và độ nghiêng của mỗi lăng kính nêm.‎

Hình 4. Các cơ chế quét qua nguyên lý hai Lăng kính nêm xoay và hình dạng vùng quét.

Hình 5. Minh họa dữ liệu Point Cloud từ cảm biến Livox Mid-40 trong các khoảng thời gian khác nhau.

Khả năng ứng dụng của LiDAR

Công nghệ LiDAR ngày càng cho thấy được tầm quan trọng của nó khi ngày càng nhiều ngành ứng dụng công nghệ ngày để phục vụ công việc, có thể kể đến là: Tạo bản đồ có độ phân giải cao và khảo sát, với các ứng dụng trong trắc địa, địa tin học, khảo cổ học, địa lý, địa chất, địa mạo, địa chấn học, lâm nghiệp, vật lý khí quyển…

>> Xem thêm: THIẾT BỊ UAV LIDAR MAPPING THƯƠNG HIỆU YELLOWSCAN

Công ty TNHH Đất Hợp là đơn vị cung cấp giải pháp UAV LiDAR chính hãng. Đây là giải pháp hoàn hảo cho công việc khảo sát trên không, giúp tiết kệm thời gian, nhân lực và chi phí. Bạn đọc quan tâm đến giải pháp này xin liên hệ hotline 0903 825 125 để được hỗ trợ.

Nguồn tham khảo: XEM TẠI ĐÂY.

Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ: