De transformatieve kracht van LIDAR optisch ontwerp

De LIDAR-technologie (Light Detection and Ranging) staat aan de vooravond van een revolutie in talloze industrieën. Van het mogelijk maken van autonome voertuigen om door stedelijke landschappen te navigeren tot het onthullen van oude beschavingen verborgen onder dichte bossen: de mogelijkheden van LIDAR zijn enorm en gevarieerd.

Inzicht in het optische ontwerp van LIDAR

In de kern omvat de LIDAR-technologie het meten van afstanden door laserlichtpulsen naar een object uit te zenden en het teruggekaatste licht te detecteren. De tijd die dit licht nodig heeft om terug te keren, wordt gebruikt om de afstand tot het object nauwkeurig te berekenen. Een sleutelfactor in de prestaties van een LIDAR-systeem is het vermogen om zoveel mogelijk gereflecteerd licht op te vangen, waardoor lensconstructies nodig zijn die effectief licht verzamelen uit het gehele gezichtsveld (FOV). Er zijn hoofdzakelijk twee soorten optische LIDAR-ontwerpen: Flash LIDAR en Scanning LIDAR.

Flash LIDAR: hele velden verlichten

Flash LIDAR, of solid-state LIDAR, gebruikt een enkele puls om het volledige gezichtsveld te verlichten. Er worden doorgaans diffusers gebruikt om de laserstralen te verbreden voor een gelijkmatige dekking. Gereflecteerd licht wordt opgevangen door een detectorarray, die voor elk detectorelement de vluchttijd berekent. Flash LIDAR-systemen blinken uit als korteafstandssensoren en functioneren optimaal binnen 30 meter van het doel.

LIDAR scannen: gedetailleerd in kaart brengen door beweging

Scanning LIDAR maakt daarentegen gebruik van een gecollimeerde laserbron die het gezichtsveld punt voor punt scant, met behulp van roterende prisma's of microspiegels. Licht dat op elk punt wordt gedetecteerd, wordt gemeten door een enkele fotodetector. Hoewel het een grotere nauwkeurigheid kan bieden dan Flash LIDAR, vooral in stabiele omgevingen, heeft het nadelen zoals een grotere complexiteit, kosten en gevoeligheid voor snelle scènewisselingen. Door de bewegende delen is er ook meer onderhoud nodig.

De diverse toepassingen van LIDAR naast autonome auto's

Het gebruik van LIDAR reikt veel verder dan de auto-industrie. De toepassing ervan in de archeologie heeft bijvoorbeeld tot baanbrekende ontdekkingen geleid.

Archeologische onthullingen met LIDAR
In de Guatemalteekse regenwouden heeft LIDAR-kartering verborgen Maya-steden, oude snelwegen en complexe irrigatiesystemen onthuld. In Noord-Engeland heeft het voorheen onbekende Romeinse wegen blootgelegd, wat aantoont dat het land lagen van de tijd kan terugtrekken.
Kust- en milieukartering
Voor kustkartering produceert LIDAR zeer nauwkeurige topografische kaarten die zowel land- als onderwaterkenmerken omvatten, wat helpt bij de navigatie door ondiepe, complexe terreinen. Bij milieutoepassingen hebben LIDAR-systemen vanuit de lucht een belangrijke rol gespeeld bij het in kaart brengen van de vegetatie, waarbij de structuren van het bladerdak, de samenstelling van boomsoorten en zelfs individuele plantenkronen zichtbaar zijn geworden. In stedelijke omgevingen helpt het bij het plannen van snelwegcorridors, het beheren van infrastructuur en het ontwerpen van wegennetwerken.

Naarmate de technologie achter LIDAR zich blijft ontwikkelen, zullen de toepassingen ervan verder diversifiëren, wat een toekomst belooft vol baanbrekende ontdekkingen en innovatie op verschillende gebieden.

Hulp nodig?

Neem gerust contact met ons op voor meer informatie over bedrijfs- of optische componenten