Lidar is een technologie die vaak wordt toegepast in projecten zoals zelfrijdende auto's. De naam Lidar heeft meerdere betekenissen, hoewel het concept dat ze beschrijven allemaal hetzelfde is. De naam kwam oorspronkelijk van een samentrekking van "licht" en "radar", maar heeft sindsdien de backroniemen "lichtdetectie en -bereik" en "laserbeeldvorming, -detectie en -bereik" gekregen.
Hoe werkt lidar?
Lidar gebruikt één of meerdere laserstralen om een afstandsmeting met hoge resolutie te genereren. De gebruikte lasers kunnen variëren tussen ultraviolet, zichtbaar en infrarood, waarbij specifieke golflengten worden gekozen afhankelijk van de taak die wordt uitgevoerd.
Wanneer de laserstraal een oppervlak raakt, wordt een deel van het licht teruggekaatst naar het apparaat via terugverstrooiing. Dit gereflecteerde licht wordt vervolgens gedetecteerd met een time-of-flight camera die afstanden bepaalt tegen de tijd die het gereflecteerde licht nodig heeft om de detector te bereiken.
Tip: Backscattering is het type reflectie dat op de meeste oppervlakken optreedt. Specifieke reflectoren, zoals spiegels, kunnen het meeste binnenkomende licht in één specifieke richting sturen, maar de meeste materialen verstrooien het gereflecteerde licht in alle richtingen.
Een beperking van lidar is dat het beperkt is tot een directe zichtlijn, het is alleen in staat om de aanwezigheid te detecteren van het eerste object dat de laser tegenkomt in een specifieke richting. Dit betekent dat alle objecten een blinde vlekschaduw achter zich werpen en dus zelfs licht verborgen objecten gemakkelijk kunnen missen.
Gebruik van lidar
In een typische scan-lidarconfiguratie die vaak wordt aangetroffen in zelfrijdende auto's, is de laserbron bovenop de auto gemonteerd in een behuizing die snel ronddraait. Dankzij dit ontwerp kan de auto een volledige afstandsmeting van 360 graden genereren, zodat hij weet of er objecten te dichtbij zijn. Door de snelle rotatie kunnen deze afstandsmetingen ook vele malen per seconde worden uitgevoerd, waardoor realtime aanpassingen mogelijk zijn aan een situatie die zich snel kan ontwikkelen. Meestal worden meerdere lasers gebruikt of wordt de laserstraal gesplitst zodat het apparaat in één keer een reeks hoogtes kan scannen.
Lidar-apparaten worden ook op vliegtuigen of satellieten gemonteerd om oppervlaktekarteringsbewerkingen uit te voeren. Met specifieke laserfrequenties is lidar ook in staat om de diepte van de zeebodem in kaart te brengen, hoewel de resolutie iets lager is. Deze perspectieven kunnen ook worden gebruikt om de bewolking en de aanwezigheid van bepaalde verontreinigende stoffen zoals aerosolen te monitoren. het gebruik van satellieten is niet beperkt tot aardgebonden sondes. Lidar kan ook worden gemonteerd op diepe ruimtemissies en worden gebruikt voor zowel afstandsbepaling als het in kaart brengen van het oppervlak van andere planeten, manen en andere lichamen.
Lidar kan ook vanuit meerdere stationaire perspectieven worden gebruikt om een uiterst nauwkeurig driedimensionaal model van een gebied te genereren. Dit is vooral handig voor architectonisch en constructief gebruik, maar heeft ook andere toepassingen, zoals reconstructie van plaats delict.