LiDAR - Laser scanner: pulse ToF
Consideremos a emissão de pulsos discretos de laser. Isto pode ser representado como uma onda quadrada, mostrada ao lado. Ao longo do tempo (t) pulsos (Ae) são emitidas em pequenos intervalos, espaçados por intervalos constantes. Após atingir o objeto, estes pulsos voltam ao sensor (Ar), mas atrasados, com uma diferença de tempo dt.
Para detectar quando o pulso retorna ao sensor é medida a potência do retorno ao longo do tempo. Assim que uma potência superior a um limiar for registrada é considerado que o pulso retornou. O problema é que o pulso de retorno é fraco, pois o pulso incidente pode ser espalhado em várias direções na superfície do objeto. Além disso, ele não necessariamente volta como uma onda quadrada, pois pode ser fortemente afetado pela geometria do objeto. Considerando também que existe ruído no sinal de retorno, a identificação do momento em que o pulso retorna se torna uma tarefa difícil. Na figura a seguir é ilustrada uma situação onde ocorre ruído e o pulso volta fraco e deformado.
Você nota que tem 4 pulsos emitidos e 4 retornos? O retorno mais à esquerda é quase uma onda triangular, curta. Mas... O que você diria do terceiro? pode se dizer que o pequeno pico é ruído? ou é parte do sinal?
E do quarto? Como explica que existem vários picos?
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Jorge Centeno: centeno@ufpr.br