2 puan yazan GN⁺ 2024-11-27 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • Otonom araçlar için LiDAR, çevreyi hızlı biçimde 3D algılayan temel sensörlerden biri, ancak yaygın benimsenme için birkaç bin dolar seviyesindeki ekipman maliyetinin ciddi biçimde düşmesi gerekiyor
  • Temel dalga boyları olan 905nm ve 1550nm, maliyet, çıkış gücü, dedektör hassasiyeti, göz güvenliği, güneş ışığı girişimi ve nemli koşullar açısından farklı avantaj ve dezavantajlar sunuyor
  • APD, SPAD ve SiPM gibi fotodedektör seçimleri; hassasiyet, maliyet ve sinyal işleme entegrasyon biçimini doğrudan etkiliyor; SPAD ise tek bir fotonun varış zamanını pikosaniye ölçeğinde algılayabiliyor
  • Günümüzde çoğunlukla basit dToF kullanılıyor ve ticari menzil genelde 100~200m seviyesinde; FMCW ise mesafe ve hızı birlikte hesaplayabiliyor ama uygulanması daha karmaşık
  • Döner mekanik yapılardan MEMS, Flash ve OPA'ya doğru ilerledikçe, hareketli parçaları azaltarak maliyet, güvenilirlik ve yakalama hızını iyileştirme eğilimi belirginleşiyor

Otonom araçlarda LiDAR'ın rolü

  • LiDAR (Light Detection and Ranging), uzak nesnelere olan mesafeyi kızılötesi lazerle ölçen bir teknolojidir
  • Bitki örtüsü, kentsel topoğrafya, gizli arkeolojik kalıntılar, mimarlık ve artırılmış gerçeklik gibi alanlarda zaten kullanılıyordu; otonom araçlarda ise çevrenin hassas 3D görüntüsünü hızla oluşturan bir “göz” işlevi görüyor
  • Temel prensibi radara benzer, ancak mikrodalgadan daha kısa dalga boylu lazer kullandığı için daha ayrıntılı görüntüler üretebilir
  • Waymo ve Cruise'un otonom taksilerinde halihazırda kullanılıyor ve Seviye 4 otonom sürüşte de geçerli bir teknoloji olduğu doğrulanmış durumda
  • En büyük kısıt maliyet
    • Aracın üzerindeki döner LiDAR kubbesi birkaç bin dolar seviyesinde
    • Işık kaynağı, dedektör, elektronik devreler ve mekanik parçalar toplam maliyeti yükseltiyor
    • Geniş ölçekli benimsenme için maliyetin en az bir büyüklük mertebesi kadar düşmesi gerekiyor
  • LiDAR alanında 140'tan fazla startup, maliyet düşürme ve ticarileştirme hedefiyle rekabet ediyor

Çalışma dalga boyları: 905nm ve 1550nm

  • Otomotiv LiDAR'ı çoğunlukla görünür ışık olan 380~700nm'nin dışındaki kızılötesi bölgede çalışır; başlıca dalga boyları 905nm ve 1550nm'dir
  • Dalga boyu seçimi; lazer çıkış gücü, dedektör hassasiyeti ve doğal/yapay ışık girişimi seviyesine göre değişir
  • Güneş ışığı kızılötesi bölgede de güçlü bir girişim kaynağıdır ve belirli dalga boylarında yeryüzüne ulaşan güneş ışığı miktarı solar photon flux ile ölçülür
  • 905nm, 940nm ve 1550nm civarında, üst atmosferdeki su buharı emilimi nedeniyle azalma bölgeleri bulunur; bu da yer tabanlı sistemlerde girişimi azaltmaya yardımcı olur
    • Ancak aynı emilim etkisi, sisli ve yağışlı yollarda LiDAR sinyalini zayıflatabilir
  • 905nm'nin avantajları ve dezavantajları

    • 905nm, görünür ışığa yakın olduğu için hem göz güvenliği hem de girişim sorunları yaratır
    • Retina tarafından kolayca emildiğinden, uzun süreli maruziyette hasara yol açabilir; bu yüzden sıkı göz güvenliği standartlarına uyulmalıdır
    • Güneş ışığı ve araç farları gibi görünür ışığa yakın birçok girişim kaynağı bulunduğundan sistem performansı düşebilir
    • Buna karşılık kısa dalga boylarında fotodedektör hassasiyeti genellikle daha yüksektir; lazer kaynakları da daha güçlü ve daha ucuzdur
    • Ouster, yüksek solar photon flux seviyesine rağmen 850nm kullanıyor
      • nemli koşullardaki görünürlük
      • ışık kaynağı ve dedektör performansı
      • çevresel girişimi gidermeye yönelik patentli yaklaşım bu tercihin nedenleri
  • 1550nm'nin avantajları ve dezavantajları

    • 1550nm, güneş kaynaklı girişimin daha düşük olduğu bir bölgedir; ayrıca ışık yalnızca korneaya kadar nüfuz ettiğinden retina koruması açısından göz güvenliği endişesi daha düşüktür
    • Daha yüksek göz güvenliği sayesinde daha uzun süre daha yüksek güç kullanılabilir ve daha uzun algılama menzili elde edilebilir
    • Dezavantajı ise su buharı emiliminin daha yüksek olması nedeniyle ıslak koşullarda kullanımın zorlaşmasıdır

Fotodedektörler: APD, SPAD, SiPM

  • Otomotiv LiDAR'ında en yaygın kullanılan dedektör Avalanche Photodiode (APD)'dir
  • APD, fotoelektrik etkiden yararlanan bir PN yarıiletken birleşimidir; gelen fotonlara tepki olarak elektron-delik çiftleri üretir ve foton sayısıyla orantılı akım oluşturur
  • APD malzemesine göre dalga boyu tepkisi ve maliyet değişir
    • Silicon APD, NIR bölgesine iyi tepki verir ve üretim maliyeti düşüktür
    • InGaAs, SWIR dalga boyları için uygundur ancak daha pahalıdır
    • Germanium da APD malzemesi olarak kullanılır
  • SPAD

    • SPAD (Single-Photon Avalanche Diode), klasik APD'ler gibi ışık miktarıyla orantılı analog sinyal üretmez; bunun yerine foton varışına yakın ikili bir tepki oluşturur
    • Güçlü ters kutuplamanın uygulandığı Geiger-mode'da çalışır ve tek bir fotonda bile avalanche breakdown ile büyük akım üretir
    • Foton varış zamanını pikosaniye, yani saniyenin trilyonda biri düzeyinde ölçebildiği için hassas mesafe ölçümünde avantajlıdır
    • CMOS süreciyle uygulanabildiğinden düşük maliyete uygundur ve dedektör dizisinin hemen yanında yoğun sinyal işleme entegrasyonu yapılabilir
  • SiPM

    • 905nm bölgesinde Silicon Photomultiplier (SiPM), Silicon APD'nin yerini önemli ölçüde alıyor
    • SiPM, SPAD'ler ve quenching dirençlerinden oluşan bir mikrohücre dizisidir
    • Avalanche akım akışını kendi kendine sınırlandırırken yüksek fotoelektrik kazanç sağlar ve çıkış akım düzeyine göre gelen foton sayısını hassas biçimde algılayabilir

Mesafe ölçüm yöntemleri: dToF ve FMCW

  • Direct Time-of-Flight

    • dToF (Direct Time-of-Flight), lazer darbesi gönderildikten sonra yansıyan sinyalin geri dönüş süresini ölçen yöntemdir
    • Gönderimden alıma kadar geçen toplam süre round-trip delay'dir; nesneye kadar olan gerçek süre bunun yarısıdır
    • Mesafe, yayılım ortamındaki ışık hızı kullanılarak hesaplanır
    • Ölçülebilen minimum mesafe, zamanlama elektroniğinin çözünürlüğüyle sınırlıdır
      • Yakın nesnelerde gidiş-dönüş gecikmesi çok kısa olabilir ve dedektör bunu ayırt edemeyebilir
      • Bu nedenle minimum derinlik genellikle birkaç cm ile sınırlıdır
    • Maksimum mesafe; verici gücü, dedektör hassasiyeti ve serbest uzay yol kaybına bağlıdır
      • Yansıyan sinyal arka plan gürültüsünden ayırt edilemiyorsa mesafe yorumlanamaz
      • Ticari dToF sistemlerinin maksimum menzili 100~200m'dir
    • Günümüzde LiDAR sistemlerinin çoğu, sadeliği nedeniyle dToF kullanır
  • iToF ve AMCW

    • dToF'tan farklı zaman tabanlı bir yaklaşım olarak, sürekli dalga sinyali kullanıp yansıyan dalganın faz değişimini algılayan bir yöntem de vardır
    • Bu yöntem iToF (indirect ToF) veya daha spesifik olarak AMCW (Amplitude Modulated Continuous Wave) olarak adlandırılır
    • iToF, zamanlama kaymasına daha az duyarlıdır ve kısa mesafe ölçümüne daha uygundur
  • FMCW

    • FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) LiDAR, iletilen darbenin dalga boyunu veya frekansını modüle eder
    • 1960'lardan beri var olan bir teknolojidir ve otomotiv radarında da yaygın kullanılan bir kavramdır
    • Frekans modülasyonlu sinyal paketine chirp denir; yansıyan sinyal ise zaman gecikmesi nedeniyle gönderilen sinyalle anlık frekans farkına sahiptir
    • Bu beat frequency, bir mikserle aşağı dönüştürülerek nesnenin hem mesafesi hem de hızı hesaplanabilir
    • Uygulama karmaşıklığı dToF'a göre daha yüksektir
      • Modülasyon için frekansı ayarlanabilir bir lazer ışık kaynağı gerekir
      • Gönderilen ve alınan sinyallerden bilgi çıkarmak için ek elektronik devreler gerekir
    • Avantajları da belirgindir
      • Her anda frekans farklı olduğu için çevredeki diğer LiDAR sistemleriyle girişim daha düşüktür
      • ToF'a göre daha düşük tepe lazer gücü gerektirir; bu da özellikle 905nm'de göz güvenliği standartlarını etkiler

Mekanik LiDAR ve MEMS aynalar

  • Döner taramalı LiDAR

    • Mekanik LiDAR, kızılötesi lazeri brushless DC motora monte edip sensörü döndürerek çalışan bir yapıdır
    • Yatay yönde 360° görüş açısı sağlayarak kör noktaları ortadan kaldırır, ancak dikey görüş açısı yaklaşık 90~95° ile sınırlıdır
    • Waymo'nun Laser Bear Honeycomb sistemi, mekanik taramalı LiDAR'a örnektir ve Waymo otonom araçlarının üst kısmında sıkça görülür
    • Motorlar ve hassas tahrik parçaları, parça maliyetini artırır ve tekrarlı kullanımda aşınmaya açıktır
    • Bu yüzden taramalı LiDAR sistemleri hacimli ve pahalıdır
  • MEMS ayna LiDAR

    • MEMS ayna LiDAR, lazer kaynağını ve sensörü doğrudan hareket ettirmek yerine, lazeri hareket edebilen mikro elektro-mekanik aynaya yansıtır
    • MEMS aynası sabit hızla ileri-geri titreştirilirse, LiDAR 3D uzay boyunca tarama yapabilir
    • Sürüş yöntemi üçe ayrılır
      • elektrostatik sürüş: yalnızca elektrik alan kullanılır
      • elektromanyetik sürüş: elektrik ve manyetik alan birlikte kullanılır
      • termal sürüş: ısı kullanılır
    • Tasarımdaki temel ödünleşim ayna ağırlığı ile tarama hızı arasındadır
      • Ağır aynalar daha düşük tarama hızına sahiptir
      • 2D MEMS aynalar, yavaş eksen ve hızlı eksene sahiptir; bir yönde hızlı hareket ederek raster scan yapar
      • Dikey yönde ise daha yavaş hareket ederek yeni bir hızlı tarama için statik konum değişimi oluşturur
    • MEMS aynalar, geleneksel CMOS dökümhanelerinin back-end-of-line süreciyle üretilebilir ve olgun bir teknoloji kabul edilir
    • Bu özellik, taramalı LiDAR'ın düşük maliyetle uygulanmasına uygundur

Katı hal LiDAR: Flash ve OPA

  • Flash LiDAR

    • Flash LiDAR, 3D uzayı taramak yerine önündeki alanı tek seferde aydınlatarak çalışan ve fotoğraf çekmeye daha yakın bir yöntemdir
    • Lazer kaynağı olarak VCSEL kullanır; hedef alanı dağınık ışıkla aydınlatır ve yansıyan sinyali SiPM dizisiyle algılar
    • Saniyede en fazla 30 kare hızında LiDAR flash verisi alarak gerçek zamanlı 3D uzay işleme sunar
    • Döner mekanik LiDAR'a göre görüş açısı daha küçüktür; çözünürlük ise dijital kameralarda olduğu gibi belirli bir alana kaç piksel sığdırılabildiğiyle sınırlıdır
    • Taramalı yöntemlerle karşılaştırıldığında sinyal-gürültü oranı daha düşüktür
      • Sınırlı lazer optik gücü, dizideki tüm piksellere dağıtılmak zorundadır
      • Lazerle aynı dalga boyundaki çevresel arka plan gürültüsü, algılama hassasiyetini sınırlar
      • Sinyal-gürültü oranı, Flash LiDAR'ın algılama menzilini belirleyen nihai kısıttır
    • Literatürde 100m'ye kadar algılama mesafesi ve cm düzeyinde çözünürlük rapor edilmiştir
    • Bazı şirketler multi-beam yaklaşımını benimsiyor
      • Dedektörün bilgi aradığı çevrenin yalnızca bir bölümünü aydınlatır
      • Daha az sayıda ilgili piksele daha yüksek optik güç gönderilebilir, böylece sinyal-gürültü oranı artar
      • Bu yaklaşım, taramalı LiDAR ile Flash LiDAR'ın bir birleşimine yakındır
    • Hareketli parça içermediği için sistem güvenilirliği yüksektir, titreşimden daha az etkilenir ve veri yakalama hızı yüksektir
  • Optical Phased Array LiDAR

    • OPA (Optical Phased Array) LiDAR, silikon fotonik kullanarak çip üzerinde taramalı LiDAR uygulamayı hedefleyen bir yaklaşımdır ve hâlâ araştırma aşamasındadır
    • Kavram, faz dizili antenlerden gelir; anten dizisindeki her sinyalin fazı ayarlanarak yayılan hüzmenin taranmasına benzer
    • OPA'da faz değişimi, entegre optik dalga kılavuzları veya entegre ısıtıcılar kullanılarak sağlanır
      • Isıtıcılar, thermo-optic coupling yoluyla ışığı yavaşlatır
      • Faz değişimine göre yayılan dalga cephesinin yönü 3D uzayda taranabilir
    • Avantajı, elektronik kontrol ve hareketli parçaların kaldırılması sayesinde yüksek tarama hızıdır
    • 300mm silikon wafer üzerinde tamamen entegre biçimde üretilebilmesi, maliyet ve güvenilirlik açısından caziptir
  • OPA'nın teknik zorlukları

    • Optik frekansların faz dizilerine uygulanması, kendine özgü ek zorluklar doğurur
    • Isı yönetimi: çip üzerindeki çok sayıdaki lazer kaynağının ürettiği ısının etkin biçimde dağıtılması gerekir
    • Eleman aralığı: faz dizilerinde eleman aralığı yarım dalga boyu olmalıdır; 1550nm lazerde bu, her ışık kaynağının 1 mikrondan daha az aralıkla yerleştirilmesini gerektirir
    • Tarama açısı: en kaliteli hüzme, dizinin tam karşısındaki boresight yönünde elde edilir; merkezden 60°'den fazla sapıldığında grating lobe, hüzme genişliğini bozar
    • Analog Photonics, MIT'den ayrılarak kurulan bir şirkettir; Prof. Michael Watts tarafından kurulmuştur ve OPA teknolojisinin ticarileştirilmesi üzerinde çalışmaktadır

1 yorum

 
GN⁺ 2024-11-27
Hacker News yorumları
  • Temel bir özet olarak makul
    Döner tarayıcıların hâlâ kullanılıyor olması şaşırtıcı. Velodyne’in ilkini yapmasının üzerinden 20 yıl geçti; çalışması fena değil ama çok pahalı. Flash LiDAR’ın ya da MEMS aynaların yerini alacağını sanmıştım. Continental, 10 yılı aşkın süre önce öncü bir flash LiDAR şirketini satın almıştı ama büyük bir tedarikçinin ihtiyaç duyacağı ölçekte kitlesel pazar sonunda oluşmadı
    Waymo, aracın köşelerindeki küçük sensörlerde bile hâlâ döner LiDAR kullanıyor. Orada uzun menzilli ölçüme daha az ihtiyaç var; bu yüzden ucuz ve gövdeye gömülü bir alternatif gerekiyor. Konumu çok savunmasız. Fiberglas gövde panelinin arkasına monte edilen milimetre dalga faz dizili radarı gibi bir şey mümkün olabilir. Waymo’nun New York’a girmeden önce bu sorunu çözmesi gerekiyor
    Tavandaki LiDAR sorun olmayabilir. “Arabaya benzemesi gerektiği için ortadan kalkmalı” demek, otomobillerin at arabası biçiminde olması gerektiğinde ısrar etmeye benziyor. İlk otomobiller at arabalarına benziyordu ama bu uzun sürmedi
    Darbeli LiDAR’ın sürekli dalga yöntemine göre büyük avantajı, aynı cihazlar arasındaki girişim sorununun çok daha küçük olması. Görev döngüsü çok küçüktür ve tek bir darbenin gidiş-dönüş verisi 1 mikrosaniyeden kısa sürede toplanır. Darbe zamanlamasına biraz rastgelelik eklerseniz, art arda birden çok çakışma yaşanması ortadan kalkar

    • Waymo’nun kendi radarı var ve bildiğim kadarıyla soğurma spektrumunda 70GHz civarındaki bandı kullanıyor. Diğer sensörlerin yakınına monte edilmiş, ciltsiz kitap boyutlarında düz bir cihaz; bu yüzden epey göze çarpıyor
      Eski Velodyne cihazlar, iki tanesi hemen yan yana sürekli açık tutulduğunda hasara karşı hassastı. Benzer cihazlarda GPS zamanını kullanarak tüm cihazların dönüşünü senkronize edip birbirlerine bakmamalarını sağlama önerisini de duymuştum, ama pratikte büyük bir sorun gibi görünmüyordu
    • Flash LiDAR, ışını geniş bir alana yaydığı için sinyal-gürültü oranı çok düşüktür
      Otomotiv LiDAR’larının çoğu zaten “foton kıtlığı bölgesinde” çalışıyor; yansıma başına yaklaşık 200–300 foton düzeyinde[0]. Bunu tüm sahneye yayarsanız sinyal-gürültü oranı hızla düşer
      Bu yüzden 1550nm kullanmak gerekir; 1550nm’de büyük dedektör dizileri ve yüksek güçlü lazerler ise çok pahalıdır
      MEMS için üzerinden biraz zaman geçti ama görüş açısı/yönlendirme açısı aralığı, yönlendirme hızı ve maksimum ışın gücüyle ilgili endişeler olduğunu hatırlıyorum
      LiDAR üzerinde çalışan arkadaşım Jake’in söylediğine göre açıklık boyutu da MEMS’in bir sorunu. Açıklık küçükse toplanan ışık azalır ve sinyal-gürültü oranı düşer
      [0] https://www.hamamatsu.com/content/dam/hamamatsu-photonics/si...
    • Döner tarayıcılar 20 yıldan daha eski. SICK, yaklaşık 1995’ten beri lazer mesafeölçerleri döner aynalara tutuyordu. Ancak bunlar çoğunlukla fiyat hassasiyeti düşük endüstriyel güvenlik sistemleri içindi
      Döner lazerin neden mantıklı olduğunu anlamak için LiDAR hakkında birkaç şey bilmek gerekir
      Öncelikle, koni biçiminde ışık yayan her cihaz ters kare azalmasına uğrar. Mesafe iki katına çıktığında birim alan başına alınan ışık 1/4’e düşer. Bu en iyi gece flaşlı fotoğraflarda görülür ama LiDAR için de geçerlidir. Otomobillerde ideal olarak 100m uzaktaki bir nesnenin algılanması gerektiğinden, her yeri aydınlatmak yerine bir lazer noktasıyla aydınlatmak çok daha gerçekçidir
      İkincisi, hangi ışık kaynağı kullanılırsa kullanılsın göz için güvenli olmalıdır. Kızılötesinin görünür ışığa göre güvenlik açısından avantajları vardır; ancak 100m uzaktaki bir nesneyi aydınlatacak kadar parlak bir ışık kaynağını güvenli yapmak, kızılötesinin avantajları hesaba katılsa bile çok zordur. Taramalı lazer tek bir noktada uzun süre kalmadığı için daha yüksek yoğunluğu güvenli biçimde kullanabilir
      Üçüncüsü, hangi ışık kaynağı kullanılırsa kullanılsın güneşle rekabet etmek zorundadır. Güneş alçaktayken sensörü doğrudan kamaştırabilir ve aynı zamanda algılamaya çalıştığınız nesneyi de aydınlatır. Bu yüzden zayıf bir ışık kaynağını ve ters kare azalmasını yalnızca akıllı sinyal işlemeyle telafi edemezsiniz
      Son olarak, bu otomobil üreticileri yoldaki tüm araçların bu teknolojiyi kullandığı bir gelecek varsayıyor. Bu durumda farklı araçlardan gelen yansıma sinyallerinin birbirine karışma riski de vardır. Döner LiDAR da buna açık olabilir, ancak flash LiDAR özellikle daha savunmasızdır
      Buna karşılık otomobil şirketleri hareketli parçalardan korkmaz. Otomobillerde zaten çok sayıda dönen parça var ve binlerce saat boyunca sürekli dönebilen şeyler üretme teknolojisinde yeterince ustalaştılar
    • Continental, otomotiv LiDAR birimini kapatıyor ve herkesi işten çıkarıyor
    • Son 20 yılda maliyetler dramatik biçimde düştü ve hâlâ düşmeye devam ediyor
      Köşeler, maksimum görünürlük için en uygun montaj konumudur. Merkezi yerleştirilmiş sensörlerle mümkün olmayan şekilde, araca fiilen köşenin ötesini görme olanağı verir
      Waymo’nun New York’tan önce bunu neden çözmesi gerektiğini bilmiyorum. Vandalizm yüzünden mi?
  • Birkaç yıl önce Hacker News’te yayımlanmış ilginç bir “LiDAR cevheri” var
    https://news.ycombinator.com/item?id=33554679
    Tor’a sızdırılmış bir Git deposundan çıkan LiDAR engel algılama algoritması
    2017’de bir otonom araç şirketinden sızdırıldığı anlaşılan Git deposunda bulunan, sürülebilir alan haritalama algoritması. Bu depoya yıllar boyunca bir veya daha fazla Tor gizli servisi üzerinden erişilebildi
    LiDAR kodu Velodyne HDL-32E için yazılmış gibi görünüyor. Birkaç aşamada çalışıyor ve her aşama önceki aşamanın çıktısını rafine ediyor. Bu algoritma ikinci aşamada yer alıyor; diğer yöntemler yalnızca küçük iyileştirmeler eklediği için ana engel algılama yöntemi bu
    Sızdırılan kod, noktaların sütun öncelikli matrisini kullanıyor ve NaN, yani geri dönüş olmayan noktaları açıkça işliyor. Bunu çok daha önbellek verimli satır öncelikli matris düzenine yeniden yazdım ve NaN noktalarını açık kontrol olmadan yok sayan koşullu ifadeler kullandım
    Basitliği düşünüldüğünde şaşırtıcı derecede etkili bir engel algılama yöntemi

    • Bunun hangi Tor gizli servisi olduğunu merak ediyorum
      Bir arkadaşım sormamı istedi
  • Piyasaya neredeyse hiç çıkamayan otomotiv tipi FMCW LiDAR üzerinde çalışmıştım. Harika bir teknolojiydi ama maliyeti düşürerek ölçeklemek zordu; otomotiv pazarında bu çok önemli. O pazarda kâr marjları çok düşük

  • LiDAR diğer sürücülerin veya yayaların gözleri için tehlikeli mi?

    • CES'te 1550 nm LiDAR'ın bir Sony kameraya zarar verdiği bir vaka var - http://image-sensors-world.blogspot.com/2019/01/1550nm-lidar...
    • Hayır. Lazer güvenliği için bir sınıflandırma sistemi var
      Bu sınıflar, gözünüzü uzun süre doğrudan çok yakına koymanın güvenli olup olmadığına göre belirlenir
    • Tehlikeli olmaması gerekir. Teoride tehlikeli olabilir, ama bunu önlemek için sıkı düzenlemeler var
    • Konunun otomotiv LiDAR'ı olduğunu biliyorum ama iPhone Pro'da da bir tür LiDAR var ve fotoğraflar için derinlik haritası çıkarıyor. Yani fotoğrafını çektiğiniz herkese ışın göndermiş oluyorsunuz
  • “Çevrenin yüksek çözünürlüklü görüntüsünü radardan çok daha iyi oluşturabilmesi, LiDAR'ın özel süper gücüdür.”
    Bu gerçekten doğru mu? Otomotiv radarı sabittir. Benzer LiDAR da sabittir ve n adet lazer için n adet noktaya sahip olur gibi geliyor
    Döner radar çevreyi sürekli çözünürlükle görebilirken, LiDAR örnekleme yapmıyor mu?
    LiDAR'ın avantajının doğruluk ve nesnenin yüksekliğini daha iyi ölçmek olduğunu, radarın ise görüş alanını düzleştirdiğini sanıyordum

    • Asıl mesele sabit mi döner mi olduğu değil; radarın, çevredeki önemli özellikleri ayırt etmek için gereken çözünürlüğe temelde ulaşamaması. Radar, garip şekilli nesnelere, özellikle köşeler gibi içbükey özelliklere kolayca aldanır. “Yakında bir şey var mı” konusunda harikadır, ama onun ne olduğunu söylemekte, özellikle uzun mesafede, güvenilirliği düşüktür
    • Çok üst seviye radarlar şaşırtıcı görüntüler oluşturabilir, ama LiDAR'ın yapabildiği seviyeyi aşamaz. Kavramsal olarak ikisi de elektromanyetik dalgalarla benzer işler yapar, ancak LiDAR çok daha kısa dalga boyu kullandığı için doğal bir çözünürlük avantajına sahiptir. Özellikle otomobillere uygun mesafeler ve donanım boyutlarında bu daha da geçerlidir
    • Bildiğim kadarıyla otomotiv radarı, tek bir hassasiyet konisini verinin tek bir “pikseli” gibi okur. Radar LiDAR gibi dönse bile, radarın hassasiyet konisi LiDAR ışınından binlerce kat daha geniştir; bu yüzden radar ile resim oluşturmak zordur
  • Musk'ın sevmediği havalı bir teknoloji

    • Yakın zamanda No Priors podcast'inde Waymo eş CEO'su Dmitri Dolgov, yalnızca kamerayla sürüş yaklaşımını değerlendirdi; ancak bunun tam otonom sürüş için yeterli olmadığını ve Waymo'nun güvenlik standartlarını karşılamadığını söyledi[1]
      1: https://www.youtube.com/watch?v=d6RndtrwJKE&t=1119s
    • Onun bu konuyu ele aldığı bir video var. Teknolojinin kendisinden nefret ediyor değil. Arabalarda kullanmak için saçma derecede pahalı olduğunu söylüyor. Ama SpaceX'te çok kullanıyor
    • Bunu söyleyen yalnız Musk değil. Çoğu otomobil üreticisi de çözümün ucuz ve iyi görünen sensörlerle bulunması gerektiği görüşünü korudu
    • Musk gerçekte olduğundan çok daha zeki olduğunu düşünüyor ve kimseyi dinlemiyor. Twitter, Tesla ve yakında ABD federal hükümetinde işten çıkardığı kişi sayısına bakılırsa bundan keyif alıyor gibi
    • Musk birçok kez LiDAR'ın harika olduğunu söyledi. Sadece otomobil kullanımı için aptalca bir fikir olduğunu düşünüyor; bu konuda haksız da değil
      Doğada buna benzer bir şey olmamasının bir nedeni var
  • Eve götürüp evi iPhone'dan daha yüksek çözünürlükle tarayabileceğim bir LiDAR cihazı var mı?

    • Mümkün, ama iPhone dışındakiler pahalı. Temel elde taşınabilir cihazlar yaklaşık 8 bin dolar; örneğin Trion P1 gibi. Drone'a takılanlar yaklaşık 15 bin dolar; örneğin DJI Zenmuse L1. Haritacıların profesyonelce kullandığı tripod montajlı türden ekipmanlar daha da pahalı
      Tüketici tarafında fotogrametri çok daha ucuz olduğu için, yüksek ayrıntı düzeyinde belirli bir doğruluğa mutlaka ihtiyaç yoksa genelde tercih edilir. LiDAR şu anda endüstriyel/profesyonel bağlamlara daha uygun; çünkü doğruluğu daha yüksek. LiDAR'ın daha düşük maliyetli tüketici seviyesine inip inemeyeceği büyük bir açık soru ve otomotivdeki sorunla temelde aynı
    • Ben de başka bir kullanım için merak etmiştim. Birkaç yıl önce WA Centralia'dan çok uzak olmayan bir tarlada/açık alanda yürürken mezara benzeyen bir şey buldum
      O “mezar” gibi görünen şey yaklaşık insan boyutunda ve insan şeklindeydi; zemin içe doğru çökmüştü, en derin yer ortasıydı ve greyfurttan biraz büyük taşlarla çevriliydi
      Bunun mezar olduğundan şüphelenmemin nedeni, Utah Tooele County'deki Mercur cemetery adlı tarihî alanda çok benzer bir şeye tesadüfen rastlamış olmam
      LiDAR ile mezar hipotezimi kanıtlayabilir ya da çürütebilir miyim?
    • RPLidar serisi cihazlara bakabilirsiniz. Ucuz, tek boyutlu cihazlardır ve kullanımı kolaydır. Burada tek boyutlu derken, dönen bir düzlemde 360 derecelik yönlerde mesafe ölçtüğü kastediliyor
    • Bütçeye ve tam olarak ne yapmak istediğinize bağlı gibi. Evin dışını mı taramak istiyorsunuz? Pahalı görünüyor ve muhtemelen drone'a takılması gerekir; evin şekline bağlı olarak drone'un bir süre etrafında uçması gerekebilir. İç mekânsa ve biraz hatayı tolere edebilirseniz, LiDAR olmasa da eski Kinect yeterli olabilir
    • LiDAR'lı bir iPhone Pro ve ücretsiz Scaniverse ya da Polycam uygulaması yeter
  • İlgili yazı: https://www.viksnewsletter.com/p/teslas-big-bet-cameras-over...

  • LiDAR neden bu kadar pahalı? Hâlâ küçültülmesi de gerekiyor. Yine de yeterince mühendislik çabası olduğundan, zamanla çözülecek bir sorun gibi görünüyor

    • Öndeki nesneden yansıyan ışığın geri dönme süresini ölçecek düzeyde hassas ölçüm yapmak için çok hassas optik sistemler ve elektronik donanım gerekir. Ayrıca otomotiv LiDAR'ı hâlâ düşük hacimli özel ekipman alanında olduğundan, üretimde ölçek ekonomisi neredeyse yok
  • Tüketici tipi lazer pointer'larla bile göz kör olabilirken, düşmanca saldırıları veya hizmet reddi saldırılarını engelleyen bir sistem olup olmadığını merak ediyorum

    • Sürücünün gözü de tüketici tipi bir lazer pointer'la kör olabilir
      Biri güvenlik sistemine fiziksel olarak saldırmaya başlarsa oldukça uzun bir hapis cezası alacağını düşünüyorum
    • Güneş de gözü kör edebilir
      Eskiden üniversitede araştırma mühendisi olarak çalışırken, 16 ışınlı Velodyne'in üst düzey ekipman sayıldığı dönemde onunla uğraşmıştım
      Demo gününde araca takıp 3D olarak noktalar çizerek engelleri kırmızıyla işaretlemiştik; ancak gün batımında açıkça filtrelemenin yolu olmayan artefaktlar ortaya çıktı
      İlginç şekilde, o olguyu tekrar yeniden üretemedik. Sanırım belirli atmosfer koşullarından kaynaklanıyordu