“Otonom araçlar dünyayı nasıl görüyorlar?”, “Dünyayı bizim gördüğümüz gibi mi görüyorlar?”, “Otonom araçların üzerindeki tuhaf çıkıntı ne işe yarıyor?”, “Lidar’ın iPhone’da ne işi var?” gibi merak ettiğiniz tüm soruların cevapları için otonom araçlar yazı dizisine kaldığımız yerden devam ediyoruz…

Lidar yani Laser Imaging Detection and Ranging, Türkçesi ile; Lazer ile görüntü tespiti ve ölçeklendirme. Adından da anlaşılacağı üzere Lidar’ın en temel elemanı lazerlerdir fakat lazerin icadından önce kızılötesi ışıklar kullanılıyordu. İlk Lidar örneği 1938 yılında İrlandalı fizikçi Edward Hutchinson Synge tarafından bulutların yüksekliğini ölçmek için kullanılmıştır. Yapılan denemelerle birlikte bu sistemin havadaki en küçük nesnelerin bile tespitini yaptığı görülmüştür. Bu çalışmalardan ötürü hem bilim insanları hem de hükümetler Lidar teknolojisi ile ilgilenmeye başlamışlardır. 1960’lı yıllarda lazerin icat edilmesi ile bu süreç hız kazanmıştır. Bilim insanları hava kirliliği ve atmosferin araştırılması için kullanmak isterken hükümetler ise savunma, hedef tespiti gibi alanlarda kullanmak istemiştir. NASA ise Mars, Merkür ve ayı haritalandırmak için Lidar’ın geliştirilmesine yatırım yapmıştır.

(ABD’de geliştirilen Colidar Mark II ile 11.000 km uzaklıktaki hedefler işaretlenebiliyordu)
Lidar’ın haritalandırma amacı ile kullanımı

1970’lerde ise okyanusun incelenmesi, arazilerin haritalandırılması, buzulların ve ormanların incelenmesi gibi bilimsel alanlarda yaygın kullanılmaya başlandı. Uçaklara takılan bu donanım saniyede 2.000 ila 25.000 arasında ışık atımı yaparak detaylı bir haritalandırma sağlanabiliyordu. 1971 yılında ise Apollo 15 görevi ile ay yüzeyini haritalandırmak için kullanılmıştır.


Lidar sensörü temelde basit bir prensiple çalışıyor; ToF(Time of Flight) yani uçuş zamanı. Buna göre kaynaktan çıkan ışık, nesneye çarpıp geri sensöre döndüğü süre ile nesnenin konumu algılanmış oluyor. Yaklaşık 5 metre ötedeki nesnenin tanımlanması için geçen süre yaklaşık olarak 33 nano saniyedir. Kaynaktan çıkan ışık nokta sayısı ne kadar fazla olursa nesne o kadar net algılanır. Ayrıca kullanılan ışık kaynağı insan gözünün algılayamayacağı dalga boylarından seçilir. Günümüzde ise bu teknoloji o kadar ilerlemiştir ki saniyede 2 milyona yakın noktacıktan oluşan haritalar oluşturulabiliyor.

Lidar sensörün gözünden dünyamız

Otonom araçların deyim yerindeyse gözü diyeceğimiz bu sistem, araçlarda ilk defa kullanılmaya başlandığında oldukça ağır ve kaba görünümleri dolayısıyla çokça eleştirilmiştir. Hem estetik açıdan hem de aerodinamiklik açısından büyük bir yük oluşturuyordu. Fakat otonom araçların dünyamızı daha iyi görebilmeleri için kullanılmak zorundalardı. Bu zorunluluktan ötürü üreticiler de ar-ge çalışmaları ile birkaç sene içerisinde Lidar sensörünün boyutlarını avuç içine sığacak kadar küçülttüler. Böylelikle Lidar daha yaygın bir kullanım alanına sahip oldu.

Lidar’dan çıkan lazer ışığı nesnelere çarpıp geri Lidar’a döndükten sonra oluşan sinyaller bir bilgisayar aracılığıyla işlendikten sonra algılanan nesnenin ne tür bir nesne olduğu belirleniyor. Bu belirlenme sırasında farklı kategoriler olsa da temel olarak; hareket edebilecek, hareketli ve sabit olmak üzere üç kategoriye ayrılıyor. Örneğin bir duvar veya çit sabit iken duran bir araba hareket edebilecek kategorisine girer. Yolda yürüyen yayalar, sürülen bisikletler ise hareketli kategorisine girer. Tabi bu kategorilendirme ve değerlendirme süreci yeni nesil süper bilgisayarlar sayesinde piko saniyeler mertebesinde gerçekleşmektedir. Yani biz aracımızın kapılarını açtığımız andan itibaren arka planda milyarlarca görüntü işlenmeye başlıyor.

Peki bu sensörün iPhone’da işi ne?
Arttırılmış gerçeklik teknolojilerine yatırım yapan Apple, Lidar ile mobil cihazlarda yeni bir devrin kapılarını aralıyor. Lidar sayesinde herhangi bir nesneyi gerçek ölçülerinde tarayıp sanal dünyaya aktarabiliyor veya tam tersi sanal dünyada görüp beğendiğiniz bir nesne ile etkileşime girebiliyorsunuz. Hatta arkadaşlarınızla beraber oynayabileceğiniz oyunlar da geliştirilme aşamasında. Beğendiğiniz bir mobilyanın evinize uyup uymayacağını tam olarak deneyebilirsiniz. Ayrıca Lidar sayesinde portre fotoğraf çekimlerinde, fotoğraf-video odaklamalarında en yüksek verimi yakalayabilirsiniz. Örneğin portre fotoğraf çekerken normalde 2 kamera ile insan gözünün derinlik algılaması taklit edilir. Pratikte çok ideal olan bu sistem gece çekimlerinde veya özneden kaynaklı değişimlerde pek verimli olamıyor. Lidar sayesinde en küçük saç teli detayı bile portrenizde ön planda yer bulabiliyor veya aynı şekilde karanlık bir ortamda video çekerken ışık kaynağına odaklanıldığı zaman öznede oluşan bulanıklığı engellemek ve neyi çekiyorsanız ona odaklanmak için Lidar iş başında.

No Article rating
0 Reviews
Sizce bu yazı etkili miydi? Kendimizi daha çok geliştirebilmemiz için bize yardımcı olun!
  1. Wow!
  2. Mmm
  3. Hmm
  4. Meh
  5. Pff

Tagged in:

, , , , ,