Gelecekten gelen geçmişin Lidar sensör teknolojisi, şimdi ne yapabilir?

Hem iPhone 12 Pro hem de iPad Pro 2020, adı verilen daha iyi fotoğraflar için derin bir sahne taraması ekleyen yeni bir sensöre sahiptir. Önderlik etmekAncak gelecek, bunun ötesinde olana işaret ediyor ve Apple bu teknoloji konusunda iyimser ve ona çok güveniyor, bu tamamen yeni bir teknoloji olan iPhone 12 serisi, özellikle iPhone 12 Pro ve iPhone 12 Pro Max ile sınırlı. Ve sensör Önderlik etmek Arka kamera merceğinin yanında, flaşla yaklaşık aynı boyutta siyah bir noktadır ve birçok ilginç şekilde fark yaratabilen yeni bir derinlik sensörü türüdür. Önümüzdeki günlerde çokça duymaya başlayacağınız bir terim, öyleyse onu daha yakından tanıyalım ve Apple'ın onu geliştirmesinin amacı nedir? Ve teknoloji bundan sonra nereye gidebilir?

ne demek Önderlik etmek ؟

Bir kelime Önderlik etmek Hedefi aydınlatarak ve lazer ışınıyla tarayarak, ardından tekrar kaynağa döndürerek, ardından bu yansımayı ve geri dönüş sürelerini ölçerek ışığın algılanması ve menzil "mesafesinin" belirlenmesi anlamına gelen "Işık Algılama ve Aralık" için bir kısaltma Hedefin dijital XNUMXD modellerini oluşturmak için bu ışınların ve dalga boylarının milisaniye cinsinden.

Teknik kullanılır Önderlik etmek Yaygın olarak yüksek çözünürlüklü haritalar oluşturmak için kullanılır, aynı zamanda arkeoloji, coğrafya, jeoloji, depremler, ormanlar, atmosfer, altimetreler, sürücüsüz araç kontrolü ve daha pek çok alanda da kullanılır.

Teknolojinin tarihi Önderlik etmek

Bu teknolojinin kökleri, temel kavram olan 1930'lara kadar uzanmaktadır. Önderlik etmek  Dünya'yı ve atmosferi keşfetmek için güçlü projektörlerin kullanılmasıyla sınırlıydı. O zamandan beri atmosferik ve meteorolojik araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ancak bu teknolojinin büyük gelişiminin ve yayılmasının başlangıcı 1961'de, yani lazerin icadından kısa bir süre sonra, Hughes Aircraft Corporation o sırada uyduları izlemeye adanmış, lazeri birleştiren ilk lidar benzeri sistemi sunarken oldu. Zamanı ölçerek mesafeleri hesaplayabilen odaklanmış görüntüleme Uygun sensörler ve veri toplama elektronikleri kullanarak sinyal dönüşü, başlangıçta "Radar" teriminden türetilen Coherent Light Detecting and Ranging'in kısaltması olan "Colidar" olarak adlandırıldı.

Ancak LiDAR, yirmi yıl sonrasına kadar hak ettiği popülerliğe ulaşamadı. Doğru jeo-uzamsal ölçümleri hesaplamanın popüler bir yolu Küresel Konumlandırma Sisteminin (GPS) piyasaya sürülmesinden sonra ancak XNUMX'lerde oldu. Şimdi, bu teknolojinin kapsamı birçok alana yayıldı.

Lidar derinliği hissetmek için nasıl çalışır?

Lidar bir kamera türüdür Uçuş süresiDiğer bazı akıllı telefonlar derinliği tek bir ışık darbesiyle ölçerken, bu tür bir lidar teknolojisini kullanan iPhone, insan gözüyle görülemeyen ışık darbeleri olan kızılötesi noktaların oluşturduğu bir ağa lazer darbeleri dalgaları gönderir, ancak bunları görebilirsiniz. kamera ile Gece görüşü için, sahnedeki bir nesnenin değişken mesafeleri hesaplanır. Ve bu ışık darbeleri, sistem tarafından toplanan bilgilerle birlikte, hedef sahne ve nesnenin doğru üç boyutlu bilgilerini üretir, ardından işlemci ve bileşenlerin geri kalanı gibi diğer öğeler sırayla verileri toplar ve analiz eder ve Nihai sonucu tam anlamıyla çalışmak için çıktılar.

LiDAR, bir nesneye lazer ışığı saçan ve LiDAR sensörüne geri dönmek için gereken süreyi hesaplayan basit bir prensibi izler. Işığın "saniyede yaklaşık 186000 mil" gittiği hız göz önüne alındığında, LiDAR boyunca hassas mesafe ölçüm süreci inanılmaz derecede hızlı görünür.

Bir lidar sensörü, sensör ile aynı değil midir? Face ID ؟

Öyle, ancak daha uzun bir menzile sahip. Face ID'deki TrueDepth kamera bir dizi kızılötesi lazeri ateşlediğinde, fikir aynı, ancak kısa bir menzile sahip ve yalnızca birkaç metre uzakta çalışıyor. Lidar sensörleri 5 metreye kadar bir menzilde çalışırken!

Bir lidar sensörü zaten birçok başka teknolojide mevcut

LiDAR her yerde bulunan bir teknolojidir. Otonom veya yardımcı araçlarda kullanılırlar. Robotlarda ve insansız hava araçlarında kullanılırlar. HoloLens 2 gibi artırılmış gerçeklik (AR) kulaklıkları, oda alanlarını içlerine sanal XNUMXB nesneler yerleştirmeden önce tanımlayan benzer bir teknolojiye sahiptir. Daha önce de belirtildiği gibi lidar tekniğinin de çok uzun bir geçmişi vardır.

Microsoft'un eski Xbox derinlik algılama aksesuarı, aynı zamanda kızılötesi derinlik sensörüne sahip bir kamera olan Kinect'ti. Apple, Kinect teknolojisinin oluşturulmasına yardımcı olan şirket Prime Sense'i 2013 yılında satın aldı. Şimdi, yüzü tarayan TrueDepth teknolojisine ve iPhone 12 Pro'nun arka kamera dizisinde derinliği daha da fazla algılayan LiDAR sensörüne sahibiz.

İPhone 12 Pro kamera, lidar sensörü ile daha iyi çalışıyor

Akıllı telefonlardaki Uçuş Süresi kameraları genellikle doğruluğu ve odaklanma hızını artırmak için kullanılır ve iPhone 12 Pro da aynı şeyi yaparak düşük ışığı iyileştirmeye daha iyi ve daha hızlı odaklanarak, düşük ışık koşullarının altı katına kadar çıkar.

İPhone 12 Pro, XNUMXD tarama sayesinde daha fazla görüntü verisi ekleyebildiği için daha iyi odak bir artıdır. Bu öğe henüz tanımlanmamış olsa da, derinliği algılayan ön TrueDepth kamera uygulamalarla benzer şekilde kullanılmıştır ve üçüncü taraf geliştiriciler bu yeni teknolojileri kullanarak bazı fikirlere dalabilirler ve aslında göreceğimiz şey budur.

Ayrıca artırılmış gerçekliğe büyük ölçüde fayda sağlar

Lidar, iPhone 12 Pro'nun AR uygulamalarını daha hızlı çalıştırmasına ve daha fazla ayrıntı eklemek için hızlı bir sahne haritası oluşturmasına olanak tanır. İOS 14'teki artırılmış gerçeklik güncellemelerinin çoğu, sanal nesneler oluşturmak ve bunları gerçek nesnelerin arkasına saklamak için lidar'ı kullanıyor ve bu, sanal nesneleri daha karmaşık oda bileşenlerinin içine büyük bir hassasiyetle yerleştirmeye geliyor.

Geliştiriciler, evleri ve alanları taramak ve yalnızca artırılmış gerçeklikte değil, aynı zamanda CAD gibi formatlarda yer modellerini kaydetmek için de kullanılabilen taramalar gerçekleştirmek için lidar kullanıyor.

Odayı ve tüm engellerini temizlemek için aslında lidar kullanan bir Apple Arcade oyunu olan Hot Lava'da test edildi. Ve merdivenlere sanal nesneler yerleştirebildi ve odadaki gerçekçi nesnelerin arkasına nesneler saklayabildi.

Lidar desteğini daha profesyonel bir şekilde eklemeye başlayacak ve bahsettiğimizin ötesine geçecek daha fazla AR uygulaması bekliyoruz.

Pek çok şirket, Facebook, Qualcomm, Snapchat, Microsoft, Magic Leap ve büyük olasılıkla Apple ve diğerlerinin üzerinde çalıştığı artırılmış gerçeklik gözlüklerini benimsedikleri için sanal nesneleri gerçek şeylerle birleştiren kulaklıklar hayal ediyor. Dünyanın XNUMX boyutlu haritaları ve üzerlerine sanal nesneler yerleştirme.

Bu XNUMXB Haritalar artık, neredeyse Google Haritalar'ın küresel araç tarama sürümüyle aynı olan özel tarayıcılar ve ekipmanlarla oluşturulmuştur. Ancak, özel cihazların nihayetinde insanların bu bilgileri toplamasına veya hareket halindeyken ek veriler eklemesine yardımcı olma olasılığı vardır.

Bir kez daha, Magic Leap ve HoloLens gibi AR kulaklıklar, bir şeyler yerleştirmeden önce ortamınızı önceden tarar ve Apple'ın lidar donanımlı AR teknolojisi aynı şekilde çalışır. Bu anlamda iPhone 12, 12 Pro ve iPad Pro, kulaklık kısmı olmayan AR kulaklıklara benziyor. Bu, elbette, Apple'ın sonunda kendi gözlüklerini yaratmasının yolunu açabilir.

Apple, telefonda böyle bir teknolojiyi keşfeden ilk kişi değil

Google, Tango projesi oluşturulduğunda aynı fikre sahipti ve esas olarak artırılmış gerçeklik teknolojilerini hedefliyor. Tango projesinin ilk prototipleri, akıllı mobil cihazlar, üç boyutlu hareketi izleyerek ve çevredeki ortamın şeklini gerçek zamanlı olarak yakalayarak, gelişmiş bir görüntü sistemi, görüntü işleme ve özel sensörler ekleyerek ve Lenovo dahil olmak üzere yalnızca iki telefonda kullanıldı. Phab 2 Pro.

Gelişmiş kamera paketi ayrıca kızılötesi sensörler içerir ve odaları haritalayabilir, XNUMXB taramalar ve derin artırılmış gerçeklik haritaları oluşturabilir ve iç mekanları ölçebilir. Bu Tango donanımlı telefonlar kısa ömürlü oldu ve Google'ın Pixel telefonlarında olduğu gibi gerçek sensörler eklemeye gerek kalmadan kameralar aracılığıyla tahmini derinliği algılayan bilgisayar görüş algoritmaları ve yapay zeka ile değiştirildi.

Bununla birlikte Lidar teknolojisini yeniden formüle eden, daha iyisini sağlamak için çalışan ve uzun süredir kurulan ve diğer gerekli sektörlere yayılan bir teknolojiyi getiren iPhone 12 Pro, şimdi sürücüsüz arabalara entegre ediliyor. , AR kulaklıkları ve çok daha fazlası.

المصادر:

Jeo-uzamsal dünya | cNET | wikipedia