RGB 카메라
: 빛의 삼원색(Red, Green, Blue)이 혼합된 빛을 수집하여 사람과 사물의 이미지를 전달하는 카메라
- 특징 : 400~700nm 파장의 가시광선 범위 내 이미지를 수집한 후 전기신호로 변환, 이미지 및 비디오 정보구성
- 장점 : 사람의 시각과 유사하게 사물의 형태와 색상을 인식하여 객체 탐지 성능 우수
- 단점 : 범위가 가시광선에 국한, 정확한 3차원 거리 탐지 어려움.
Depth 카메라
: 대상과의 거리를 측정할 수 있는 카메라, 조명에 약함
- 스테레오 방식 - 한쌍의 동일렌즈를 이용해 렌즈 사이 시점차로 대상과의 거리를 측정, 거리가 멀수록 시점차가 적어져 정밀하지 않게(일렁이는 형상) 측정될 수 있다.
- 구조광 방식 - 물체에 특정 광 패턴을 주사해 패턴의 변화량을 계산하여 깊이를 인식, 스캔속도가 빠름
- ToF(Time of Flight) 방식 - 빛을 쏘아 반사되어 오는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 방식, 아래그림의 파란부분은 in phase시에만 활성화되어 빛을 감지하고 분홍부분은 out phase 때만 활성화되어 빛을 감지, 직접 측정지점까지 빛이 갔다오기 때문에 비교적 정밀한 특징이 있다.
LiDAR(Light Detection and Ranging)
: 레이저 펄스 발사 후 물체에 돌아오는 시간을 측정하여 사물의 위치나 운동방향, 속도 등을 감지할 수 있는 기술
- 특징 : 레이더와 달리 작은 물체의 형상과 각도까지 잡아낼 수 있어 항공기, 자율주행, 원자현미경 등 여러 분야에 이용
- 장점 : 거리 정확도 오차가 적음, 작은 물체의 형상 및 주변 모습을 3차원으로 구현가능, 조명에 강함
- 단점 : 비교적 높은 비용, 레이저 출력량에 따른 높은 전력소모
여러 구동방식에 대해서는 아래 블로그 참고
구동방식에 따른 라이다 센서의 종류 - 자료실 - 루미솔
1. Spinning Lidar 모터를 이용하여 물리적으로 센서를 회전시켜 주변을 스캔한다. 장점: 넓은 수평 시야각(360도). 상대적으로 좋은 데이터 정확도. 단점: 모터가 있기 때문에 가격이 비싸고 내구
www.lumisol.co.kr
라이다의 측정방식에 따라서는 다음과 같이 분류할 수 있다.
1.dToF(direct Time of Flight) 방식
- 빛의 펄스가 직접 목표체로 이동했다가 센서로 다시 돌아오는데 소요되는 시간을 측정
- 신속하고 높은 정밀도, 시야 내에서 여러 개의 물체 동시감지 가능
2. iToF(indirect Time of Flight) 방식
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송신 파형과 수신파형의 위상차이를 이용해 측정
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조명이 고른 실내에서 적합, 단일 물체만 감지하며 단거리 사물인식에 적합
3. FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 방식
- 주파수 변조 연속파를 발사해 돌아오는 파형 측정
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다량 운용 시 레이저 간섭을 피할 수 있음, ToF 방식에 비해 정밀도 우수, 악천후에 강함
주로 헷갈리는 라이다와 레이더의 차이는 간단히 다음과 같다.
Lidar : 고해상도, Radar와 달리 형상 측정가능, 직진성이 강한 1550nm , 905nm (근적외선)이용
Radar : 저해상도, 시야가 안보이는 악천후에 강함, 10cm~100cm (마이크로파)가짐
