Lidar چیست

What is LIDAR?

Lidar uses laser light to measure distances. It is used in many ways, from estimating atmospheric aerosols by shooting a laser skyward to catching speeders in freeway traffic with a handheld laser-speed detector. Airborne laser-scanning technology is a specialized, aircraft-based type of lidar that provides extremely accurate, detailed 3-D measurements of the ground, vegetation, and buildings. Developed in just the last 15 years, one of lidar’s first commercial uses in the United States was to survey powerline corridors to identify encroaching vegetation. Additional uses include mapping landforms and coastal areas. In open, flat areas, ground contours can be recorded from an aircraft flying overhead providing accuracy within 6 inches of actual elevation. In steep, forested areas accuracy is typically in the range of 1 to 2 feet and depends on many factors, including density of canopy cover and the spacing of laser shots. The speed and accuracy of lidar made it feasible to map large areas with the kind of detail that before had only been possible with time-consuming and expensive ground survey crews.

Federal agencies such as the Federal Emergency Management Administration (FEMA) and U.S. Geological Survey (USGS), along with county and state agencies, began using lidar to map the terrain in flood plains and earthquake hazard zones. The Puget Sound Lidar Consortium, an informal group of agencies, used lidar in the Puget Sound area and found previously undetected earthquake faults and large, deep-seated, old landslides. In other parts of the country, lidar was used to map highly detailed contours across large flood plains, which could be used to pinpoint areas of high risk. In some areas, entire states have been flown with lidar to produce more accurate digital terrain data for emergency planning and response. Lidar mapping of terrain uses a technique called “bareearth filtering.” Laser scan data about trees and buildings are stripped away, leaving just the bare-ground data. Steve Reutebuch, team leader for Silviculture and Forest Models at PNW Research Station, first began his lidar research in forests in 1997 to find out how much accuracy was lost in lidar flights over areas with heavy forest cover. He wanted to better understand the level of error in lidar mapping of the ground through forest canopy, to be used in analyzing terrain maps in forested areas. He and his University of Washington collaborators found that the data thrown away by geologists were a rich source of information for foresters, a finding that has been well corroborated by lidar forestry research groups around the world.

How Does LIDAR work?

The use of lasers has become commonplace, from laser printers to laser surgery. In airborne-laser-mapping lidar, lasers are taken into the sky. Instruments are mounted on a single- or twin-engine plane or a helicopter. Airborne lidar technology uses four major pieces of equipment (see figure below). These are a laser emitter-receiver scanning unit attached to the aircraft; global positioning system (GPS) units on the aircraft and on the ground; an inertial measurement unit (IMU) attached to the scanner, which measures roll, pitch, and yaw of the aircraft; and a computer to control the system and store data. Several types of airborne lidar systems have been developed; commercial systems commonly used in forestry are discrete-return, small-footprint systems. “Small footprint” means that the laser beam diameter at ground level is typically in the range of 6 inches to 3 feet. The laser scanner on the aircraft sends up to 100,000 pulses of light per second to the ground and measures how long it takes each pulse to reflect back to the unit. These times are used to compute the distance each pulse traveled from scanner to ground. The GPS and IMU units determine the precise location and attitude of the laser scanner as the pulses are emitted, and an exact coordinate is calculated for each point. The laser scanner uses an oscillating mirror or rotating prism (depending on the sensor model), so that the light pulses sweep across a swath of landscape below the aircraft. Large areas are surveyed with a series of parallel flight lines. The laser pulses used are safe for people and all living things. Because the system emits its own light, flights can be done day or night, as long as the skies are clear.

Thus, with distance and location information accurately determined, the laser pulses yield direct, 3-D measurements of the ground surface, vegetation, roads, and buildings. Millions of data points are recorded, so many that lidar creates a 3-D data cloud. After the flight, software calculates the final data points by using the location information and laser data. Final results are typically produced in weeks, whereas traditional ground-based mapping methods took months or years. The first acre of a lidar flight is expensive, owing to the costs of the aircraft, equipment, and personnel. But when large areas are covered, the costs can drop to about $1 to $2 per acre. The technology is commercially available through a number of sources.

      

Lidar:تشخیص نور و مسافت یابی

که یک روش تشخیص از راه دور نوری است که ویژگی‌های نور پراکنده شده را برای بدست آوردن فاصله یا دیگر اطلاعات هدف دور اندازه گیری می‌کند. روش متداول برای تعیین کردن فاصله تا یک جسم یا سطح استفاده از پالس‌های لیزری است. مانند تکنولوژی رادار که از امواج رادیویی استفاده می‌کند و فاصله تا جسم با اندازه گیری اختلاف زمانی بین ارسال پالس و دریافت پالس بازتابی تعیین می‌کنند. تکنولوژی Lidarدر زمین شناسی، باستان شناسی، جغرافی زمین شناسی، زلزله شناسی، جنگل داری، ارزیابی فاصله دور و فیزیک هواشناسی کاربرد دارد، کاربرد Lidarشامل ALSM(لیزر هوابرد نگاشت ردپا)، ارتفاع سنجی بوسیله لیزر یا Lidar برای تهیهنقشه عوارض نما است. اسم مخفف LADAR( آشکارسازی لیزر و مسافت یابی) معمولاً در زمینه نظامی استفاده می‌شود. واژه رادار لیزری، نیز استفاده می‌شود اگرچه Lidar از مایکروویو با امواج رادیویی استفاده نمی‌کند که برای رادار تعریف شده‌است.

تفاوت اولیه بین Lidar و radar این است Lidar که از امواج با طول موج کوتاه تر از طیف الکترو مغناطیسی استفاده می‌کند. به طور ویژه در محدوده فرابنفش، مرئی یا نزدیک فروسرخ در کل این امکان وجود دارد که جسمی با اندازه‌ای تقریبا برابر طول موج یا بزرگتر از آن را مجسم کرد. بنابراین Lidarبه ذرات کلوئیدی موجود در هوا یا مایع و ذرات ابر حساس است و کاربردهای زیادی در تحقیقات هواشناسی و جوشناسی دارد.

یک جسم برای منعکس کردن موج ارسال شده نیاز به ناپیوستگی دی الکتریک دارد. در فرکانس‌های کار رادار (رادیو یا مایکروویو) یک جسم متالیک و براق بازتابی بسیار خوبی ایجاد می‌کند. ولی اجسام غیر متالیک، مثل باران و سنگ‌ها بازتاب ضعیف تری و بعضی از اجسام ممکن است هیچ بازتاب قابل تشخیص ایجاد نکنند. به این معنی که بعضی اجسام یا ترکیبات از فرکانس کار رادار نامرئی هستند و غیر قابل تشخیص . این به ویژه برای اجسام بسیار کوچک درست است.

لیزر یک راه حل برای این مشکل فراهم کرده‌است. چگالی پرتد و وابستگی (Coherency) آن بسیار عالی است. به علاوه طول موج‌ها خیلی کوچک تر از آن است که بوسیله سیستم‌های رادیویی قابل دستیابی باشد، در رنج حدودا mm۱۰ تا فرابنفش (۲۵۰nm). در چنین طول موجی از اجسام کوچک به خوبی بازتاب می‌شوند. این نوع بازتاب پخش معکوس امواج رادیویی نامیده می‌شود. انواع مختلف پراکندگی برای کاربردهای مختلفLidar استفاده می‌شود.که معمول آن، تفرق عادی تابشها Raman scattering; mie scattering هم چنین فلوئورسنت است. با توجه به انواع مختلف پخش معکوس امواج رادیویی ،Lidar را می‌توان Lidar mie یا Lidar Rayling و raman Lidar و NalfelkفلوئورسنتLidar نامید. طول موج‌ها برای اندازه گیری دود، مه، و بقیه ذرات هوایی مناسب و ایده آل هستند.

لیزر به طور ویژه یک پرتو باریک دارد که امکان نقشه برداری کردن از اجزای فیزیکی را با وضوح بالا در مقایسه با رادار در اختیار ما قرار می‌دهد، به علاوه بسیاری از ترکیبات شیمیایی در برابر طول موج مرئی فعل و انفعال بیشتری از خود نشان می‌دهند در مقایسه با مایکرویو در نتیجه تصویر قوی تری از این اجسام بدست می‌آید. ترکیبات مناسبی از لیزر امکان نگاشت راه دور اجزای اتمسفری را با جستجوی تغییرات شدت سیگنال بازگشت در طول موج وابسته فراهم می‌کند. Lidar به طور گسترده در تحقیقات اتمسفری وهواشناسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با گسترشGPS در دهه ۱۴۸۰مکان یابی دقیق هواپیماها ممکن است. GPS که بر پایه تکنولوژی نقشه برداری است . نقشه برداری هوایی و کاربردهای نقشه برداری راممکن و اجرایی ساخته‌است. استفاده ازLidarدر هواپیماها و ماهواره‌ها بسیار پیشرفت کرده‌است.

طراحی:

به طور کلی دو نوع طرح آشکار سازی برای وجود دارد:’incoherent’ یا آشکارسازی مستقیم انرژی (که اساسا اندازه گیری دامنه‌است.)و آشکار سازی’coherent’که مناسب برای وایلر یا اندازه گیری‌های حساس به فازاست .) سیستم های’coherent’ به طور معمول از آشکارسازیheterodyne نوری استفاده می‌کنند. :heterodyne)ترکیب دو جریان متناوب برای تولید جریانی با فرکانس مجموع یا تفاضل فرکانس دو جریان.)که بسیار حساس تر از آشکارسازی مستقیم است و اجازه می‌دهد که توان کمتری مصرف شود ولی در عمل هزینه دستگاه گیرنده و فرستده پیچیده بسیار گران تر است. در هر دو نوع inwherent,coheren Lidar دو نوع پالس نمونه وجود دارد: سیستم‌های با micro pulse lidarو سیستم هایhigh enrgy. سیستم هایmicro pulseدر اثر پیشرفت روزافزون کامپیوتر و پیشرفت‌های لیزری فناوری لیزر توسعه پیدا کرده‌است. این سیستم‌ها به طور قابل ملاحظه‌ای انرژی کمی مصرف می‌کنند، در لیزر به طور ویژه در حد یک میکروژول، معمولاً برای چشم آسیبی ندارند. به این معنی که نیاز به اقدام‌های احتیاطی برای ایمنی ندارند. سیستم‌های با قدرت بالا در تحقیقات اتمسفری بسیار معمول است که برای اندازه گیری‌های اتمسفری به طور گسترده مورد استفاده‌اند. مثل پارامترهای: ارتفاع، لایه بندی و چگالی ابرها، ویژگی ذرات ابری (ضریب جذب، ضریب توزیع معکوس امواج، قطبش زدایی) دما، فشار، باد، رطوبت، تراکم گازها (اوزون، متال، نیتروژن، منواکسید و...) در زیر تعدادی از اجزاء سیستم هایlidarتوضیح داده شده‌است:

۱ـ لیزر:

لیزرهای۶۰۰-۱۰۰۰nmبسیار معمول هستند درکاربردهای غیرعلمی . این لیزرها ارزان هستند ولی چون می‌توانند به سادگی متمرکز شوند به سادگی توسط چشم جذب می‌شوند. بیشتری قدرت محدود می‌شودبه این معنی که آنها را برای چشم ایمن کنیم. ایمنی چشم معمولاً یک شرط برای بیشتر کاربردها است. یک جایگزین معمول لیزرهای ۱۵۵۰nmاست که برای چشم ایمن هستند در سطح توان بالاتری چون این طول موج بوسیله چشم متمرکز نمی‌شود ولی تکنولوژی آشکارساز کمتر پیشرفت کرده‌است. بنابراین این طول موج در رنج‌های طولانی تر و دقت کمتر استفاده می‌شود به طور معمول. هم چنین در کاربردهای نظامی نیز استفاده می‌شود . چون ۱۵۵۰nmدر عینک دید شب قابل دید نیست برعکس لیزرهای ۱۰۰۰nmفروسرخ. lidarکه در نقشه برداری توپوگرافی هوایی کاربرد دارند معمولاً از دیودهای ۱۰۶۴nmکه لیزر yag ارسال می‌کنند استفاده می‌کنند. در حالیکه سیستم‌های عمق نما معمولاً ازدیودهای فرکانس دوگانه ۵۳۲nm که لیزر yag ارسال می‌کنند استفاده می‌کنند،چون ۵۳۲nm در آب با تضعیف کمتری نفود می‌کند نسبت به۱۰۶۴nm.طول پالس معمولاً اطلاعاتی درباره ویژگی لیزر در اختیار قرار می‌دهد. وضوح بهتر هدف با پالس‌های کوتاه تر بدست می‌آید که بوسیله گیرنده lidar و آشکارساز و ابزارهای الکترونیکی با پهنای باند کافی ممکن می‌شود.

۲ـ اسکنرو اپتیک :

تصاویر چقدر سریعتر می‌توانند توسعه پیدا کنند تحت تأثیر این حقیقت است که با چه سرعتی می‌توانند بر روی سیستم اسکن شوند. روش‌های متعددی برای اسکن کردن جهت و ارتفاع وجود دارد شامل صفحه آینه‌ای نوسانی دوگانه، ترکیبی با آینه چند ضلعی، اسکنر کور دوگانه و... .گزینه‌های اپتیکی (نوری) وضوح زاویه‌ای و رنجی را که می‌توان تشخیص داد را تحت تأثیر قرار می‌دهند. بازتاب حفره‌ای یا شکاف دهنده پرتو گزینه‌های برای جمع آوری سیگنال بازگشتی است.

۳ـ‌آشکارساز نوری و گیرنده الکترونیکی:

دو تکنولوژی عمده آشکارسازی نوری در lidar استفاده می‌شود: آشکارساز نوری حالت جامد، مثل فتودیدوهای یا افزاینده‌های نوری، حساسیت گیرنده عامل دیگری است. که در طراحی lidar باید به آن توجه شود.

۴ـ سیستم‌ها مکان یابی و راهبردی:

سنسورهای lidarکه برروی اجسام متحرک مثل هواپیما و ماهواره قرار دارند نیازمند ابزارهایی هستند تا مکان و جهت مطلق سنسور را معین کنند. چنین دستگاه‌هایی معمولاً شامل گیرنده‌های GPS و IMU هستند.

کاربردها

به جز کاربردهای بالا کاربرد بسیار گسترده‌ای برای lidar وجود دارد .

باستان شناسی:

lidar کاربردهای گسترده‌ای در زمینه زمین‌شناسی دارد که شامل کمک در طرح ریزی فعالیت‌های می‌دانی، نقشه برداری از عوارض زیر چتر جنگل اجسام پیوسته‌ای که ممکن است بر روی زمین غیر قابل تشخیص باشند، می‌باشد. هم چنین lidarمی تواند این امکان را برای باستان شناسان فراهم کند که بتوانند مدل‌های ارتفاعی دیجیتالی (dems) با وضوح بالا از مکان‌های باستانی بسازند که می‌تواند توپوگرافی در حد میکرو را آشکار کنند اگر چه با پوشش گیاهی پوشیده پنهان شده باشد. اطلاعات بدست آمده از lidar به آسانی می‌توانند در سیستم اطلاعات جغرافیایی گنجانده شود. برای آنالیز و ترجمه به عنوان مثال درFort Cumberland national – Fort Beansejour historic site در کانادا. سابقا ویژگی‌های باستان‌شناسی کشف نشده‌ای نگاشت شده بود که مربوط به قطعه نظامی Fort در ۱۷۷۵ بود. ویژگی‌هایی که از روی زمین یا از طریق عکس‌های هوایی غیر قابل تشخیص بود. روی هم قرار دادن سایه‌های تپه‌های بدست آمده ازdemکه یا نورپردازی مصنوعی از زاویه‌های مختلف ساخته شده بودند تشخیص داده شدند، با استفاده از lidar توانایی ایجاد مجموعه داده‌ها سریع و به نسبت ارزان یک مزیت محسوب می‌شود. فراتر کارایی، قابلیت آن در نفوذ کردن در زیر جنگل موجب کشف گونه‌هایی شده‌است که از طرق سنتی زمین سه بعدی غیر قابل تشخیص بوده‌است و با روش نقشه برداری زمینی نیز سخت می‌باشد.

هواشناسی و محیط جوی :

اولین سیستم‌های lidar برای مطالعه ترکیبات اتمسفری ، ساختار، ابرها، وذرات کلوئیدی موجود در هوا استفاده می‌شد. در ابتدا بر پایه لیزرهای سرخ، lidar برای کاربردهای مربوط به هوا ساخته شد. مدتی کوتاه بعد از اختراع لیزر و ارائه یکی از اولین کاربردهای فناوری لیزر، Flastic buckscatter lidar ساده‌ترین نوع lidar است و به طور ویژه و معمول برای مطالعات ذرات کلوئیدی موجود در هوا و ابرها استفاده می‌شود. طول موجی که به شکل معکوس پراکنده شده‌است مانند طول موج ارسال شده‌است، و دامنه سیگنال دریافت شده در رنج داده شده به ضریب توزیع معکوس پراکنده کننده‌ها در رنج مورد نظر و ضریب جذب پراکنده کننده‌ها در طول مسیر در آن رنج معین بستگی دارد. ضریب جذب به طور نمونه مقدار بهره‌است. (Dial ): Differential Absorption Lidarبرای اندازه گیری غلظت یک گاز مشخص در اتمسفر استفاده می‌شود. مثل ازن کربن دی اکسید یا بخار آب ، lidar در طول موج را ارسال می‌کند. طول موج ‘on-line’که بوسیله گاز مورد نظر جذب می‌شود و ‘off-line’ جذب نمی‌شود. تفاضل در مقدار جذب بین دو طول موج، اندازه تمرکز گاز مورد نظر به صورت تابعی از رنج است dial ridarها لزوما از نوع elastic backscutter lidarبا دو طول موج هستند.

Raman LIDAR نیز برای اندازه گیری تمرکز گازهای اتمسفری استفاده می‌شود ولی می تواند برای بازیابی پارامترهای ذرات کلوئیدی موجود در هوا هم استفاده شود.این نوع Lidar گاز پراکندگی ناکشسان بهره می‌برد تا گاز مورد نظر را از بقیه اجزای سازنده اتمسفر جدا کند. قسمت کمی از انرژی نور ارسال شده در گاز باقی می‌ماند در طی فرآیند پراکندگی نور، که نور پراکنده شده را به طول موج بلندتری شیفت می‌دهد که با توجه به ویژگی گاز مورد نظر یکتا است. هر قدر تمرکز گاز مورد نظر کمتر باشد، دامنه سیگنال باز پراکنده شده بیشتر خواهد بود.

Doppler LIDAR:برای اندازه گیری سرعت باد درامتداد پرتو نور به کار می‌رود با اندازه گیری شیفت فرکانسی نورباز پراکنده شده. LIDARهایی که برای اسکن استفاده می‌شوند مثل NASAS HARLIE LIDAR.برای اندازه گیری سرعت بادهای اتمسفری در یک مخروط سه بعدی بزرگ استفاده شده‌اند. مأموریت باری که ESA،کهADM-Aeolus نام دارد با این نوعLIDAR تجهیز خواهند شدتا اندازه گیری جهانی بادهای عمودی را فراهم کند. این سیستم در مسابقات المپیک تابستانی ۲۰۰۸ استفاده شدند برای اندازه گیری‌های سرعت بادها در مسابقات قایقرانی. Doppler LIDA Rها اخیرا به طور موفقیت آمیزی در بخش انرژی‌های تجدید پذیر نیز استفاده می‌شوند مثل تعیین کردن سرعت باد، اغتششاش، تغییر جهت باد یا اطلاعات مربوط به تغییرات سمتی باد. هر دو سیستم‌های پالسی و موج پیوسته استفاده می‌شوند. سیستم‌های پالسی از سیگنال‌های زمانی استفاده می‌کنند تا فاصله عمودی را به وضوح بدست آورد در حالی که سیستم‌های موج پیوسته به تمرکز آشکارساز اکتفا می‌کنند. Synthetic Array LIDAR:امکان تصویر سازی را بدون نیاز به آشکارساز آرایه‌ای فراهم می‌کند.می توان از آن برای تصویرسازی سرعت سنجی دایلر، تصویر سازی بسیار سریع ،هم چنان برای کاهش رنگ در LIDAR‌های “coherent” استفاده کرد.

قدرت باد:

LIDAR‌ها گاهی در زمینهای بادی استفاده می‌شوند تا به طور دقیق تر سرعت باد و اغتششاش باد را اندازه گیری کنند و یک LIDAR آزمایشی بر روی روتور توربین بادی قرار داده شده‌است تا بادهای افقی جلورونده را اندازه گیری کند و به طور فعال پره توربین را تنظیم می‌کند تااز اجزا محافظت کند و توان را افزایش دهد.

زمین شناسی:

در زمین‌شناسی وزلزله‌شناسی ترکیبی از LIDAR‌هایی که پایه هواپیمایی دارند و GPS به صورت ابزارهایی مهمی برای تشخیص دادن گسل‌های اندازه گیری فشار بالا برنده ظاهر شده‌اند. حاصل این دو تکنولوی می‌تواند مدل‌های دقیق هوایی را برای عوارض زمین ایجاد کند که حتی می‌تواند ارتفاع زمین را از میان درختان اندازه گیری کند. این ترکیب در معروفترین کاربرد خود برای تعیین مکان گسل seattle در واشنگتن در آمریکا استفاده شده‌است . این ترکیب همچنان برای اندازه گیری فشار بالارونده در mt.st.helent استفاده شده‌است . با استفاده از اطلاعات قبل و بعد از رانش سال ۲۰۰۴ . لیدرهای هوایی یخچالهای طبیعی را زیر نظر دارند و این توانایی را دارند که مقدار دقیق افزایش یا کاهش آن را مشخص کنند. یک سیستم که برپایه ماهواره فعالیت می‌کند icesat متعلق به ناسااست که از یک سیستم lidarبهره می‌برد برای چنین اهدافی. نقشه برداری توپوگرافی هوایی ناسا به طور گسترده برای زیر نظر گرفتن یخچالهای طبیعی استفاده می‌شود و آنالیزهای تغییرات ساحلی را انجام می‌دهد.

فیزیک وستاره شناسی:

شبکه جهانی رصدخانه‌ها از لیدر برای اندازه گیری فاصله بازتاب کننده‌هایی که بر روی ماه قرار دارند استفاده می‌کند که این امکان را فراهم می‌کند جایگاه ماه را با دقت بالا درحدود mm مشخص کند و تست‌های نسبیت عمومی انجام شوند.mola ارتفاع سنج لیزری که دور مریخ می‌چرخد از یک ابزار با فناوری LIDAR در ماهوارهای که به دور مریخ می‌چرخد استفاده شده‌است. برای ایجاد یک نقشه برداری توپوگرافیک دقیق و کامل از سیاره سرخ. در سپتامبر ۲۰۰۸ فضاپیمای phoenix(که متعلق به ناسا است) توانست برف را در اتمسفر مریخ پیدا کند. در فیزیک اتسمفری، LIDAR به عنوان یک ابزار آشکارساز راه دور برای اندازه گیری چگالی اجزاء معینی از لایه‌های میانی و بالایی اتمسفر مثل پتاسیم، سدیم یا مولکول‌های نیتروژن و اکسیژن به کارگرفته می‌شود. این اندازه گیری‌ها را می‌توان برای محاسبه درجه حرارت استفاده کرد همچنین از LIDAR برای اندازه گیری سرعت باد و اطلاعاتی درباره اغتشاشات عمودی ذرات کلوئیدی موجود در هوا استفاده کرد. در تأسیسات تحقیقات همجوشی هسته‌ای jetدر انگلیس نزدیک oxfordshire، Abingdonاز لیدرهایی با فناوری پراکندگی تامسون برای معین کردن چگالی الکترون و درجه حرارت پلاسما استفاده می‌شود.

بیولوژی و حفاظت از منابع طبیعی :

هم چنان کاربردهای فراوانی در جنگل داری دارد. ارتفاع هایی که پوشش گیاهی دارند، اندازه گیری‌های بیومس و نواحی دارای پوشش گیاهی همگی می‌توانند بوسیله سیستم‌های LIDAR هوایی مورد مطالعه قرار گیرند. به طور مشابه LIDAR همچنان بوسیله صنایع بسیاری مثل انرژی و راه آهن و سازمان حمل و نقل به عنوان یک راه سریع تر برای نقشه برداری استفاده می‌شود. نقشه‌های عوارض زمین به آسانی توسط LIDAR ایجاد می‌شوند. در اقیانوس شناسی، LIDAR برای تخمین نیتوپلانگتون‌های فلوئورسنت و به طور کلی زیست توده در لایه‌های سطحی اقیانوس استفاده می‌شود. کاربرد دیگر عمق سنجی هوایی نواحی دریایی که برای کشتی‌های نقشه بردار بسیار کم عمق است می‌باشد. به علاوه، اتحادیه Red woods حامی پروژه‌ای که در آن درخت ماموت‌های بلند در سواحل شمالی کالیفرنیا را نقشه برداری می‌کند را برعهده گرفته‌است .

LIDAR به محققان اجازه می‌دهد که نه تنها ارتفاع درخت‌هایی که قبلا نقشه برداری نشده‌اند را اندازه گیری کند بلکه تنوع زیستی جنگل Red woods را نیز بررسی کند استفان سیلت Estephan sillettکه با این گروه در سواحل شمالی همکاری می‌کند اظهار می‌کند که این تکنولوژی در هدایت کردن تلاش‌های آینده برای حفظ و نگهداری درختهای باستانی Red woods بسیار مؤثر خواهد بود.

نظامی:

یکی دیگر از کاربردهای LIDAR در ترافیک برای اندازه گیری سرعت وسایل نقلیه است، به عنوان یک جایگزین برای تفنگ‌های راداری، تکنولوژی برای این کاربرد به اندازه کافی کوچک است که در یک تفنگ دستی (دوربین) قرار گیرد و سرعت یک وسیله نقلیه مشخص را در جریان ترافیک اندازه گیری می‌کند . برعکس رادار که برای اندازه گیری سرعت به Doppler shift وابسته بود، LIDAR به اصول زمان حرکت پرتو برای محاسبه سرعت وابسته‌است دستگاه‌های معادل که برپایه سیستم‌های راداری هستند گاهی ممکن است نتوانند وسیله نقلیه مشخص را از جریان ترافیک تمییز دهند و معمولاً برای اینکه در دست قرار بگیرند بزرگ هستند LIDAR دارای این مزیت ویژه‌است که می‌تواند وسیله نقلیه مشخص را در موقعیت ترافیک درهم ریخته تشخیص دهد د.

وسایل نقلیه:

LIDAR درسیستم‌های Adaptive Cruise control (Acc)برای اتومیبل‌ها استفاده می‌شود چنین سیستمهایی توسط Siemens Hella ،از یک افزاره LIDAR که در جلو خودرو قرار داده شده‌است مثل سپرماشین، برای زیر نظر گرفتن فاصله خودرو با هر خودرویی که در جلو آن قرار دارد استفاده می‌شود. در حالتی که خودرو جلویی سرعت خود را کم کند یا خیلی نزدیک شود Acc ترمز را فعال می‌کند تا خودرو سرعتش کم شود. زمانیکه مسیر جلو خالی است Acc به خودرو اجازه می‌دهد که سرعت را که راننده از قبل تعیین کرده‌است را افزایش دهد.

تصویرسازی:

تصویرسازی سه بعدی به وسیله هر دو سیستم‌های non-scanning، scanning انجام می‌شود.۳-D gated viewing laser radar یک سیستم رادار لیزری non-scanningمی باشد که از روش gated viewing استفاده می‌کند این روش یک پالس لیزری و یک دوربین با دریچه سریع را به کار می‌گیرد. برنامه‌های تحقیقات نظامی در حال اجرایی در سوئد ، دانمارک و انگلیس و آمریکا با استفاده از این تکنولوژی در رنج چندین کیلومتر با قدرت و وضوح بهتر از ده سانتیمتر وجود دارد. در لیدرهای تصویر ساز coherent این امکان وجود دارد که از آشکارساز synthetic array heterodyne که یک نوع از آشکارسازOptical heterodyne است استفاده شود که گیرنده المان واحد مورد نظر را قادر می‌سازد به گونه‌ای عمل کند که گویا آرایه‌ای از تصویرها وجود دارد. این لزوم نیاز به دوربین‌های دریچه دار را از بین می‌برد و تمام رنج‌ها از تمام pixel‌ها به طور همزمان در تصویر موجود است. از LIDAR تصویر ساز همچنان می‌توان در آرایه‌های آشکار ساز پرسرعت و آشکارسازهای حساس به مدولاسیون که به طور ویژه بر روی یک جیپ واحدcmos و cmos/ccd هیبدید ساخته شده‌اند استفاده کرد. در این دستگاهها هر pixel پردازش‌های منطقه‌ای را انجام می‌دهد مثل مدولاسیون و ... با استفاده از این تکنیک هزاران pixel در هر کانال ممکن است به طور همزمان نیاز باشد. در سیستم‌های عملی محدودیت بودجه نور است نسبت به هدف یابی موازی LIDAR در ضبط ویدئوهای موسیقی بدون دوربین نیزکاربرد دارد . ویدئو آهنگ توسط Radiohead اولین استفاده ازreal-time 3D laser scanning برای ضبط ویدئو موزیک است .

نگاشت سه بعدی:

سنسورهای هوایی lidarتوسط کمپانی‌هایی برای مشاهدات دوردست ناحیه برای ایجاد ابرهای نقطه‌ای برای پردازش‌های آینده استفاده می‌شود به طور مثال در جنگل داری .

منبع

دانشامه آزاد ویکی پدیا

فتوگرامتری تحلیلی

فایل راهنمایی نرم افزار Trrasolid

نرم افزار Macrostion

نرم افزار point cloud

کمپانی لایکا- ژئو سیستم (اسکن لیزر)

نمایندگی اسکن لیزر ریگل -شرکت نماپرداز رایانه

LIDAR

crater beneath canopy

Laser Radar Lidar, Ladar

ایجاد تصاویر 3 بعدی و 360 درجه با Microsoft Photosynth

مایکروسافت نشان داد هنوز خلاقیت در این شرکت نمرده است ! مایکروسافت به تازگی سرویسی آنلاین برای 3 بعدی سازی و اشتراک ( ! ) عکس را راه اندازی کرده که واقعا ایده بسیار جالبی است .کافی است در وب سایت photosynth ثبت نام کنید و یا اگر از قبل Windows live ID دارید می توانید از ان استفاده کنید.برای این شما باید نرم افزار مخوص خود را دانلود کرده و سپس شما می توانید میان عکس های ساخته شده به گردش بپردازید ویا عکس خود را 3 بعدی کنید .و ان را میان دوستان خود به اشتراک بگذارید.

 وب سایت رسمی Photosynth                                       

http://photosynth.net

Photosynth :انقلابی در نمایش تصاویر 

 

تکنولوژی Photosynth محصول همکاری دانشگاه واشنگتن با شاخه تحقیقات مایکروسافت است. این نوآوری سعی دارد که طرز برخورد کاربران را با تصاویر دیجیتال تغییر دهد. با ویدیوهایی که از پیش‌نمایش‌ آن دیدم، متوجه شدم که در این راه موفق نیز بوده است.
اصول این فناوری ساده است: دربافت تعداد زیاد تصویر در رابطه با یک موضوع یا یک مکان، تجزیه و تحلیل تصاویر و در نهایت نمایش ساخت‌یافته نهایی.

مثلا تاکنون از برج ایفل تعداد بسیار زیادی عکس با رزولوشنهای مختلف، از زوایای مختلف و از جاهای مختلف آن گرفته شده است. سیستم همه این عکسها را می‌گیرد و تحلیل میکند. آنگاه خروجی این سیستم این امکان را فراهم می‌کند که کاربر از زوایای مختلف این محل را ببیند و در داخلش گردش کند. فرق این سیستم با سیستمهای مشابه در واقعی بودن این تجربه است، چون اساس آن، تصاویر است.

همچنین میتوان با سرعت عالی روی تمام تصاویر زوم نمود. حتی تصاویری که دقت مگا یا گیگاپیکسل داشته باشند. میتوان محلی را که هر عکس از آنجا تهیه شده مشاهده کرد، می‌توان ارتباط تصاویر را با یکدیگر در یک محیط سه بعدی دید و ...

همانگونه که در سرعت زوم بی نظیر است، امکان کار با تعداد فراوان عکس را نیز به طور همزمان دارد؛ مرور سریع عکسها و زوم سریع و نرم روی هر عکس. گفته می‌شود کارآیی آن در مورد 5000 عکس هیچ تفاوتی با 100 عکس ندارد.

مزیت آن، امکان استفاده از اطلاعات موجود است، مثلا عکسهایی که کاربران سراسر دنیا در وب منتشر کرده‌اند، می‌تواند یک منبع خوب برای این سیستم باشد. 

 

در آینده میتوان از این سیستم برای ایجاد " عکسهای هوشمند" استفاده نمود: هر عکسی که گرفته میشود توسط این سیستم تحلیل شده و شناسایی میشود؛ کاربر میتواند بفهمد که مثلا از چه مکانی عکس گرفته است و چه کسانی دیگر از آن عکس گرفته‌اند. در حقیقت هر عکس، واسطه ای خواهد بود برای اتصال کاربر با دنیایی از اطلاعات. همچنین با این روش براحتی میتوان سیستمهای تگ‌گذاری خودکار را پیاده نمود تا بر روی عکسها، متادیتا های صحیح به طور خودکار وارد شود. 

تصاویر سه بعدی شده میدان آزادی (تهران) .که شما برای نمایش بهتر این مدل سه بعدی می توانید رروی همین لینک کلیک کنید  

 

برای مشاهده بزرگتر تصاویر بروی کامپیوتر خود ذخیره کنید 

What is Photosynth?

Photosynth takes your photos, mashes them together and recreates a 3D scene out of them that anyone can view and move around in.

Different than static photos and video, Photosynth allows you to explore details of places, objects, and events unlike any other media. You can’t stop video, move around and zoom in to check out the smallest details, but with Photosynth you can. And you can’t look at a photo gallery and immediately see the spatial relation between the photos, but with Photosynth you can.

 

Whether it’s a quiet creek in the woods of Pennsylvania, or the grandeur of the interior of St Paul’s cathedral, Photosynth puts you there like nothing else can.

 

It can capture the sweeping scale of a mile of the Grand Canal in Venice, and focus in on the exquisite rot at the waterline of a beautifully decaying palazzo doorway.

And it’s not just for spaces and places. Photosynth is an amazing way to share the full juicy details of the stuff in your life.

To learn even more, we have plenty of details on the background of Photosynth.

News Alert! Photosynth now embraces stitched panoramas. Using the Microsoft Image Composite Editor, partial and full panoramas can be uploaded to the Photosynth website. For more info check our Create page.

Get started!

Join our community to comment on synths, save your favorites and make your own.

Then start by checking out the all time best synths.