阅读 | 订阅
阅读 | 订阅
编辑推荐

手机上配备激光雷达有什么用?

老one整理 来源:激光制造网2021-01-20 我要评论(0 )   

激光雷达通常被用于军事、工业领域,在民用消费领域上非常少见。但苹果iPhone12已经配备了激光雷达(LiDAR)硬件,其主要作用是精准测算物体距离并且完成建模数据,更有...

激光雷达通常被用于军事、工业领域,在民用消费领域上非常少见。但苹果iPhone12已经配备了激光雷达(LiDAR)硬件,其主要作用是精准测算物体距离并且完成建模数据,更有消息称,LiDAR激光雷达扫描仪,或在iPhone13系列上全系标配。

 

激光雷达到底是个什么东西?为什么移动设备上会使用到它?本文将简单普及这项技术的功能、部署方式,以及为什么它可能很快就会像智能手机中的摄像头一样普遍?

相信大家都对激光雷达有所耳闻,知道一些相关概念,比如“光探测和测距”、“激光成像、检测和测距”。没错,它目前最火最主要的应用应该是与自动驾驶汽车有关的——这是目前用来帮助车辆识别行驶方向和周围环境的关键技术之一。

事实上,激光雷达的历史比自动驾驶汽车要久远得多。这项技术诞生于20世纪60年代,最初的目的是跟踪卫星和军事目标,其基本理念与今天的激光雷达技术是相同的:使用光来跟踪物体的位置。

通过测量光线(特别是激光)击中某物并再次返回所需的速度,可以确定该物体的位置。这就是第一批LiDAR系统的工作原理,iPhone平板电脑配备的激光雷达也是采用此原理。

20世纪80年代,激光雷达技术有了实质性的改进,红外激光系统开始被普遍用于航空绘制建筑物和地形地图。同样的技术在今天仍在使用,且在测绘领域的自动驾驶、文物保护、地灾监测、林地监管等场景中广泛应用。

通过记录激光返回的时间,以及反射的角度,激光雷达数据可以与其他信息相结合,生成非常精确的3D地图。专业的LIDAR系统通常与GPS设备相结合,这是现在智能手机中常见的另一种技术。

正如我们提到的,激光雷达对自动驾驶汽车非常有帮助。部署在车辆顶部的激光雷达扫描仪可以实时“看到”物体,甚至是那些连你自己都看不到的物体,从而创造出所谓的“点云” ——这就是自动驾驶汽车可以规避的空间点的三维地图。

某些激光雷达的配置,甚至敏感到可以探测到空气中的污染物,或者能够监测机场的交通流量。所有这些应用程序的共同之处在于,它们都依赖于数据收集和数据分析之间的微妙平衡,当涉及到平板电脑和智能手机时,这绝对是一个值得记住的有用框架。

说回移动设备,回到苹果公司。苹果公司是第一个使用激光雷达来描述其最新“深度传感”传感器的公司。其实,iphone和ipad已经有深度传感器很多年了(这就是为什么它们可以用肖像模式来模糊背景的方法),但是,激光雷达将其提升到了一个全新的水平。

据了解,苹果手机的激光雷达作用主要有如下三点:

1、激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging,激光探测和测距),又称光学雷达扫描仪。它的工作原理是通过向外发射红外光束,通过接收投射物反射回来的光线探测物体。

2、苹果iPhone12手机用上了LiDAR激光雷达后,可以实现更快的对焦速度和更加精准的3D建模,但是这颗雷达的探测距离仅为5米,所以和工业用途的激光雷达存在很大的性能差距。

3、具体来说,苹果iPhone12的激光雷达主要是对拍摄中对焦的部分进行优化,为对焦提供更高的精度,甚至在完全黑暗的环境下也可完成对焦。另外,激光雷达可带来的更高精度的3D建模能力,对于强化AR应用起到了关键性的提升。

 

根据苹果公司的说法,iPad Pro内部的LiDAR扫描仪可以在单个光子的水平上工作,距离可达5米(超过16英尺),速度可达纳秒级(因此可以在眨眼之间捕捉到场景)。

最大的不同将出现在苹果最喜欢的领域之一,增强现实领域。例如,现在iOS和iPadOS附带的测量应用程序,一旦涉及到LiDAR,就会更快、更准确、更精细,在iPad Pro上可以将其用作一个严肃的、专业的测量工具,而不仅仅是一个能提供良好长度、深度和高度近似值的新奇产品。

激光雷达的配备,意味着苹果设备可以绘制出详细的3D环境,就像多年前人们利用飞机航测来绘制海洋和山脉的地图一样。我们谈论的不仅仅是计算机桌面上的“我的世界”,我们谈论的是建立在桌子上、地板上和猫咪周围的“我的世界”,而且不会出现故障。

当涉及到AR应用程序时,你可以把家具直接放进你的客厅,这些对象将看起来更像现有空间的一部分。或者,以AR游戏为例,它将能够以一种比以往任何时候都更加真实的方式,让角色出现在角落后面和栅栏上方。

物体的放置将会更加精确和真实,实时的动作捕捉将会更加全面,你使用的任何AR应用都能更好地处理场景中的物理物体。

目前,激光雷达所需的处理能力,和手机内部所需的传感器将这项技术限制在高端设备上。但与任何移动技术一样,随着时间的推移,它应该会变得更便宜、更实用。如果苹果坚持使用这项技术,预计它的作用范围和精确度会逐年提高。

转载请注明出处。

激光应用激光切割焊接清洗
免责声明

① 凡本网未注明其他出处的作品,版权均属于激光制造网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。获本网授权使用作品的,应在授权范围内使 用,并注明"来源:激光制造网”。违反上述声明者,本网将追究其相关责任。
② 凡本网注明其他来源的作品及图片,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本媒赞同其观点和对其真实性负责,版权归原作者所有,如有侵权请联系我们删除。
③ 任何单位或个人认为本网内容可能涉嫌侵犯其合法权益,请及时向本网提出书面权利通知,并提供身份证明、权属证明、具体链接(URL)及详细侵权情况证明。本网在收到上述法律文件后,将会依法尽快移除相关涉嫌侵权的内容。

网友点评
0相关评论
精彩导读