Technologie de capteur Lidar du passé venant du futur, que peut-elle faire maintenant?

L'iPhone 12 Pro et l'iPad Pro 2020 ont tous deux un nouveau capteur qui ajoute une analyse approfondie de la scène pour de meilleures photos appelée lidarMais l'avenir indique ce qui est au-delà de cela, et Apple est optimiste sur cette technologie et s'appuie beaucoup dessus, qui est une toute nouvelle technologie limitée à la série iPhone 12, en particulier l'iPhone 12 Pro et l'iPhone 12 Pro Max. Et capteur lidar Il s'agit d'un point noir près de l'objectif de la caméra arrière, à peu près de la même taille que le flash, et c'est un nouveau type de capteur de profondeur qui peut faire la différence de plusieurs manières intéressantes. C'est un terme que vous commencerez beaucoup à entendre dans les prochains jours, alors apprenons-en davantage, et quel est le but qui a poussé Apple à se développer? Et où la technologie pourrait-elle aller ensuite?

Qu'est ce que ça veut dire lidar ؟

كلمة lidar Une abréviation pour «Light Detection and Ranging» signifiant la détection de la lumière et la détermination de la distance «distance» en éclairant la cible et en la balayant avec un faisceau laser, puis en la renvoyant à la source, puis en mesurant cette réflexion et les temps de retour de ces rayons et longueurs d'onde pour créer des modèles numériques tridimensionnels de la cible. En millisecondes.

La technique est utilisée lidar Couramment utilisé pour créer des cartes haute résolution, il est également utilisé dans l'archéologie, la géographie, la géologie, les tremblements de terre, les forêts, l'atmosphère, les altimètres, le contrôle des voitures sans conducteur, etc.

L'histoire de la technologie lidar

Les racines de cette technologie remontent aux années 1930, lorsque le concept de base de la lidar  Il se limitait à l'utilisation de puissants projecteurs pour explorer la Terre et l'atmosphère. Ensuite, il a depuis été largement utilisé dans la recherche atmosphérique et météorologique.

Mais le début du grand développement de cette technologie et de sa diffusion remonte à 1961, c'est-à-dire peu de temps après l'invention du laser, alors que Hughes Aircraft Corporation présentait à l'époque le premier système de type lidar dédié à la poursuite des satellites, combinant le laser- imagerie focalisée avec la capacité de calculer les distances en mesurant le temps Retour du signal à l'aide de capteurs appropriés et de l'électronique d'acquisition de données, il s'appelait à l'origine "Colidar", acronyme de "Coherent Light Detecting and Ranging", dérivé du terme "Radar ".

Cependant, LiDAR n'a atteint la popularité qu'il méritait que vingt ans plus tard. Ce n'est que dans les années XNUMX, après l'introduction du système de positionnement global (GPS), qu'il est devenu une méthode populaire pour calculer des mesures géospatiales précises. Aujourd'hui, la portée de cette technologie s'est étendue à de nombreux domaines.

Comment le lidar fonctionne-t-il pour détecter la profondeur?

Lidar est un type d'appareil photo Temps de volCertains autres smartphones mesurent la profondeur avec une seule impulsion de lumière, tandis que l'iPhone qui utilise ce type de technologie lidar envoie des ondes d'impulsions laser dans un réseau de points infrarouges, qui sont des impulsions de lumière invisibles à l'œil humain, mais vous pouvez les voir. avec une caméra Pour la vision nocturne, les distances variables d'un objet dans la scène sont calculées. Et ces impulsions lumineuses, ainsi que les informations collectées par le système, génèrent des informations tridimensionnelles précises de la scène et de l'objet cible, puis d'autres éléments tels que le processeur et le reste des composants viennent à leur tour collecter et analyser les données et produire le résultat final pour travailler dans toute la mesure du possible.

Le LiDAR suit un principe simple, projetant une lumière laser sur un objet et calculant le temps nécessaire pour retourner au capteur LiDAR. Compte tenu de la vitesse à laquelle la lumière parcourt «environ 186000 XNUMX miles par seconde», le processus de mesure de distance précis à travers LiDAR semble incroyablement rapide.

Un capteur lidar n'est-il pas la même chose que deux capteurs? Identifiant du visage ؟

C'est vrai, mais avec une portée plus longue. L'idée est la même, car la caméra TrueDepth de Face ID déclenche une série de lasers infrarouges, mais a une courte portée et ne fonctionne qu'à quelques mètres. Alors que les capteurs lidar fonctionnent à une portée allant jusqu'à 5 mètres!

Un capteur lidar est déjà présent dans de nombreuses autres technologies

LiDAR est une technologie omniprésente. Ils sont utilisés dans les voitures autonomes ou auxiliaires. Ils sont utilisés dans les robots et les drones. Les casques AR comme HoloLens 2 ont une technologie similaire, définissant les espaces de la pièce avant d'y placer des objets XNUMXD virtuels. La technique lidar, comme mentionné précédemment, a également une très longue histoire.

L'ancien accessoire de détection de profondeur Xbox de Microsoft était Kinect, qui était également une caméra avec un balayage de profondeur infrarouge. Apple a acquis Prime Sense, la société qui a aidé à créer la technologie Kinect, en 2013. Maintenant, nous avons la technologie TrueDepth qui scanne le visage et le capteur LiDAR dans la matrice de caméras arrière de l'iPhone 12 Pro qui détecte encore plus la profondeur.

L'appareil photo de l'iPhone 12 Pro fonctionne mieux avec le capteur lidar

Les caméras Time-Of-Flight sur les smartphones ont tendance à être utilisées pour améliorer la précision et la vitesse de mise au point, et l'iPhone 12 Pro fait de même, en se concentrant mieux et plus rapidement sur l'amélioration de la faible luminosité, jusqu'à six fois celle des conditions de faible luminosité.

Une meilleure mise au point est un plus, car l'iPhone 12 Pro peut ajouter plus de données d'image grâce à la numérisation XNUMXD. Bien que cet élément n'ait pas encore été identifié, la caméra frontale TrueDepth qui détecte la profondeur a été utilisée de manière similaire avec des applications, et les développeurs tiers peuvent plonger dans certaines idées en utilisant ces nouvelles technologies et c'est ce que nous verrons réellement.

Cela profite également énormément à la réalité augmentée

Lidar permet à l'iPhone 12 Pro d'exécuter des applications AR plus rapidement et de créer une carte de scène rapide pour ajouter plus de détails. Une grande partie des mises à jour de réalité augmentée dans iOS 14 utilisent le lidar pour créer des objets virtuels et les cacher derrière des objets réels, et il s'agit de placer des objets virtuels dans des composants de pièce plus complexes avec une grande précision.

Les développeurs utilisent lidar pour numériser les maisons et les espaces et effectuer des numérisations qui peuvent être utilisées non seulement en réalité augmentée, mais pour enregistrer des modèles de lieux dans des formats tels que la CAO.

Il a été testé sur un jeu Apple Arcade, Hot Lava, qui utilise en fait le lidar pour nettoyer la pièce et tous ses obstacles. Et a pu placer des objets virtuels dans les escaliers et cacher des objets derrière des objets réalistes dans la pièce.

Nous attendons plus d'applications AR qui commenceront à ajouter le support Lidar de manière plus professionnelle et iront au-delà de ce que nous avons mentionné.

De nombreuses entreprises rêvent d'écouteurs qui combinent des objets virtuels avec des choses réelles, car elles adopteront des lunettes de réalité augmentée, sur lesquelles Facebook, Qualcomm, Snapchat, Microsoft, Magic Leap, et très probablement Apple et d'autres, s'appuieront sur la présence de technologies avancées. Cartes XNUMXD du monde et placer des objets virtuels dessus.

Ces cartes XNUMXD sont désormais créées avec des scanners et des équipements spéciaux, presque identiques à la version mondiale de numérisation de véhicules de Google Maps. Mais il est possible que des appareils spéciaux aident éventuellement les gens à collecter ces informations ou à ajouter des données supplémentaires lors de leurs déplacements.

Une fois de plus, les écouteurs AR tels que Magic Leap et HoloLens pré-analysent votre environnement avant de mettre les choses dedans, et la technologie AR équipée du lidar d'Apple fonctionne de la même manière. En ce sens, les iPhone 12, 12 Pro et iPad Pro sont similaires aux écouteurs AR sans la partie casque. Ceci, bien sûr, pourrait ouvrir la voie à Apple pour éventuellement créer ses propres lunettes.

Apple n'est pas le premier à découvrir une technologie comme celle-ci sur le téléphone

Google avait la même idée lorsque le projet Tango a été créé, et il cible principalement les technologies de réalité augmentée, et les premiers prototypes du projet Tango étaient des appareils mobiles intelligents «téléphones et tablettes» basés sur le système Android qui possédaient la perception spatiale du environnement dans lequel se trouve l'appareil en suivant Le mouvement tridimensionnel et en capturant la forme de l'environnement environnant en temps réel, en ajoutant un système de vision avancé, un traitement d'image et des capteurs spécialisés, et n'a été utilisé que sur deux téléphones, y compris le Lenovo Phab 2 Pro.

La suite de caméras avancées contient également des capteurs infrarouges et peut cartographier les pièces, créer des numérisations XNUMXD et des cartes de réalité augmentée profonde et mesurer les espaces intérieurs. Ces téléphones équipés de Tango ont été de courte durée et ont été remplacés par des algorithmes de vision par ordinateur et une intelligence artificielle qui détectaient la profondeur estimée à travers des caméras sans avoir besoin d'ajouter de vrais capteurs, comme cela s'est produit dans les téléphones Pixel de Google.

Avec cela, l'iPhone 12 Pro est celui qui a reformulé la technologie Lidar, en s'efforçant de mieux la fournir et en apportant une technologie établie depuis longtemps et étendue à d'autres industries nécessaires, et maintenant elle est intégrée dans les voitures autonomes. , Casques AR et bien plus encore.

Sources:

monde géospatial | cnet | wikipedia