你能想象吗?激光雷达还能用于太空碎片测绘( 三 )


其他手机制造商也纷纷效仿 , 因为除了通常的拍摄和房间地图应用 , 增强现实(AR)应用在游戏和工业生产率等不同领域也呈现爆炸式增长 。
pmdtechnologies AG成立于2002年 , 由具有20年研究经验的学者组成 。 总部位于德国锡根 , 专注于3D ToF(Time-of-Flight)成像仪 , 使用专业的高分辨率CMOS红外成像仪和VCSEL阵列来生成和提取3D数据 。
PMD是光子混合器装置(Photonic Mixer Device)的缩写——本质上 , VCSEL发射调制的激光束 , 反射的能量在每个探测器像素内与参考电信号混合 , 以提取距离信息 。 像素内的电路具有拒绝背景照明噪声影响的能力 , 使3D成像仪在不同照明和天气条件下工作可扩展范围(到10米) 。
图4说明了成像仪操作:
图4:光子混合器装置运行原理 ▼
英飞凌和pmdtechnologies合作于2015年发布了第一代成像设备——REAL3?图像传感器 , 目前正处于第六代产品化阶段 。 应用包括消费级移动设备和AR/VR、工业(自动化、监控和机器人)和汽车(客舱乘客警觉性监测 , 以及面向道路) 。
2016年 , REAL3?被设计进了谷歌的Project Tango智能手机(集成了ARCore或Augmented Reality软件) 。 其他智能手机设计也在继续与LG、华为和夏普合作 。
pmdtechnologies公司创始人兼首席执行官伯恩德·巴克斯鲍姆(Bernd Buxbaum)表示:“智能手机的3D功能与其他运动传感器数据相结合 , 可以实现高度逼真的AR应用 , 实现无缝的用户体验 。 没有直接的3D测量 , 创造3D感知是困难的 , 因为它依赖于对平面物体、地板和墙壁的假设 , 是计算密集型的 , 并依赖于良好的环境光照条件 。 ”
ToF传感通过提供以下内容增强了AR体验:
1、通过准确的手势识别 , 直观的设备控制
2、通过精确的房间映射、表面检测和遮挡 , 沉浸式游戏和应用体验
3、大大降低了从2D图像中提取3D信息所需的计算能力
Vuzix
集成到智能眼镜中的激光雷达功能将加速AR、工业生产力、教育、远程专家协助、流程自动化、游戏和医疗应用 。 人类视觉和联网智能眼镜与3D激光雷达成像能力的结合 , 开辟了知识管理和正在进行的万物自动化(AoT?)革命的重要应用 。
Vuzix是一家智能眼镜制造商 , 其内置了专利波导技术 , 实现了低重量、薄而美观的眼镜 , 使人使用起来很舒服 。 Vuzix总部位于纽约罗彻斯特 , 为客户生产智能眼镜 , 应用范围从远程专家支持、物流和制造到教育和远程医疗 。
潜在的应用是多种多样且令人兴奋的 , 帕诺·斯皮略蒂斯(Pano Spiliotis)带领新成立的解决方案小组Vuzix Solutions与客户合作 , 通过智能眼镜提供来自互联传感器生态系统的信息 。
重点是将人、传感器和存储的数据整合到一个网络环境中 , 实现个人和远程小组环境下的无缝工作流程(通过整合的远程会议应用) 。
图5完美地说明了这一点 。
图5:学员在现场戴着智能眼镜(左)将设备图像传输给远程专家(右) ▼
智能手机将位置信息与优步和Lyft等拼车服务整合起来 , 开启了这场革命 。 智能眼镜是推动新的网络化应用的下一个前沿 , 这些应用将存储的知识与3D位置和视觉数据融合在一起 。
斯皮略蒂斯说:“我们的目标是通过3D视觉和地图将真实世界与数字世界连接起来 。 在下一代智能眼镜中集成激光雷达和3D传感能力将实现重大应用 。 ”
除了图5所示的示例外 , 这些应用还包括:
1、医疗/外科:激光雷达和雷达的混合使用可以协助外科医生 , 在手术中提供更好的肿瘤定位精度 。 这种多层面方法可以通过测量反射信号的对比度来检测健康问题中是否存在癌变肿瘤 。
2、建筑:建筑师和设计师可以使用建筑和室内生动细节的精确再现 , 来创建和查看他们计划建造的项目的虚拟3D图像 。
3、石油与天然气:微分吸收激光雷达(DIAL)是一种油气勘探方法 。 除了用于探测气体和粒子 , 激光雷达测绘还提供了精确的地形3D模型 , 最大限度地减少了项目的环境影响 。 这可能是一个可用于世界各地石油钻井平台上的有益工具 。
4、执法部门:历史上 , 指纹检测是通过化学试剂实现的 , 如茚三酮或二氮芴酮 。 通过激光雷达集成的智能眼镜 , 指纹可以通过红外激光实现三维可视化 。 这将消除化学物质、灰尘和随后的实验室分析 , 使执法人员能够在几秒钟内扫描并匹配犯罪现场的指纹 。
在一个多世纪前相机发明之后 , 我们在没有3D视觉和激光雷达的情况下存活了这么长时间 , 这并不令人惊讶 。 除了一些复杂而昂贵的实施之外 , 该技术无法扩展 。 但随着消费者和自动化应用程序推动该技术的大量实现 , 这种情况正在迅速改变 。

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