LiDAR: Sensoriamento Remoto II, Prof. Dr.Ing. Jorge Centeno - UFPR

LiDAR - Laser scanner

Um laser pode ser usado de duas formas para medir distâncias:

  • Usando o princípio de triangulação;
  • Medindo o tempo de propagação (time of flight).

    Medição por triangulação Estes sistemas utilizam um conjunto fixo contendo um emissor laser e uma câmara, como é mostrado na figura ao lado. O laser é emitido em uma direção fixa e no seu percurso pode encontrar alguma superfície refletora. Caso isto ocorra, o feixe é refletido de forma especular e volta ao sensor, onde é registrado pela câmara. Dependendo da distância à que o ponto refletor se encontra (D1 ou D2), o retorno é registrado em uma linha diferente no plano do sensor CCD ou CMOS da câmara.
    Fazendo as devidas abstrações, pode-se verificar que o feixe laser percorre uma trajetória que une três pontos, saída do emissor, ponto refletor, ponto de incidência no CCD. Como o CCD e o emissor estão devidamente alinhados, estra trajetória conforma um triângulo, com algumas grandezas conhecidas:

  • A distância entre o emissor e o ponto principal da câmera (base);
  • Os parâmetros da orientação interior da câmera;
  • O ângulo entre o emissor e a câmera.
    Com isto, é possível, conhecendo-se o local onde o ponto refletido incide no CCD, calcular a distância entre o sistema e o ponto refletor, tomando como origem o centro da lente da câmara.
    Estes sistemas são altamente precisos, porém tem um alcance limitado, devido à dimensão da base. São usados em trabalhos de curta distância, como em scanners de mesa.

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