Fininissons-en avec le dilemme : LiDAR ou lidar ? Les réponses de Sean Higgins à propos des questions les plus récurrentes sur la technologie.
Récemment, nous avons publié un article qui vous expliquait les bases du lidar. Nous avons expliqué aussi ce qu’est un scanner 3D, comment il fonctionne, quelles autres technologies sont intégrées à un scanner 3D et quelles sont les applications pour lesquelles vous pouvez utiliser un scanner 3D. (Si vous êtes débutants en matière de lidar et que vous souhaitez en savoir plus, commencez par lire cet article)
Nous avons également examiné la question suivante : Quelle est la meilleure solution de capture des bâtiments, le lidar ou la photogrammétrie ?
Il est probable que vous ayiez d’autres questions brûlantes sur le lidar. Nous répondrons à d’autres questions aujourd’hui. A la fin, vous saurez : Quelle est la différence entre les scanners terrestres, mobiles et aériens ? Combien de types de capteurs lidar il existe ? Comment ils fonctionnent ?
Et, le plus important : Faut-il les appeler LiDAR ou lidar ?
Quels sont les différents types de scanners lidar ?
Tout comme il existe de nombreuses façons de transformer un capteur lidar en scanner laser, il existe de nombreux types de scanners laser 3D. Voici les options les plus courantes.
- Scanners laser terrestres (TLS) : TCes scanners sont posés sur un trépied et tournent pour capturer l’environnement. Il s’agit du premier type de scanner lidar largement utilisé pour les applications d’arpentage et de cartographie, et il offre toujours le plus haut niveau de précision. Cependant, il faut plus de temps pour effectuer une capture complète que d’autres méthodes, comme le lidar mobile.
- Scanner lidar mobile : Parfois appelés systèmes de cartographie mobile, ces scanners laser 3D réalisent des captures pendant que vous vous déplacez. Cela signifie que le scanner lidar peut être attaché au sommet d’un véhicule, tenu dans votre main ou porté sur votre corps. Pour ce faire, ces dispositifs exploitent une technologie spécialisée appelée SLAM (localisation et cartographie simultanées).
Les dispositifs lidar mobiles peuvent effectuer une capture beaucoup plus rapide que le TLS, que ce soit dans un environnement extérieur ou intérieur. Et les appareils les plus récents sont devenus suffisamment précis pour toutes les applications, sauf les plus exigeantes. (Pour en savoir plus à propos du SLAM, veuillez consulter notre guide didactique ici.)
- Lidar aérien : Ces scanners sont montés sur une sorte d’avion qui survole une zone à capturer.
Vous entendrez peut-être ce terme pour décrire les scanners lidar qui se montent sur un drone pour capturer des zones spatialement limitées comme des champs, un pont ou le toit d’un bâtiment.
Le terme peut également désigner les grands scanners lidar qui sont montés sur des avions à haute altitude pour la cartographie topographique de vastes zones. Le site 3DEP de l’United States Geological Survey (USGS) en est l’exemple parfait.
Quels sont les différents types de capteurs lidar ?
Lorsque nous discutons du fonctionnement du lidar, nous faisons généralement référence au concept de temps de vol. Il s’agit du principe de fonctionnement le plus couramment utilisé dans les lidars aujourd’hui - mais il existe d’autres types de lidars que vous pouvez rencontrer de temps en temps. Voici une brève introduction.
- Temps de vol : Vous en savez probablement quelque chose Lancez un laser et mesurez le temps qu’il met à revenir vers le capteur (son temps de vol). Comme l’ordinateur de bord connaît la vitesse de la lumière et le temps de vol du laser, il peut calculer la distance de l’objet.
- Lidar à décallage de phase : Ce type de lidar utilise la lumière, tout comme le lidar à temps de vol. La différence est que ce système émet un faisceau ininterrompu plutôt que des impulsions, et mesure les formes d’onde plutôt que le temps pour déterminer la distance.
Il faut procéder comme suit : Le scanner lidar module le faisceau, réduisant et augmentant l’énergie à un rythme constant. Si vous cartographiez les niveaux d’énergie dans le temps, le graphique ressemblerait à une onde sinusoïdale.
Lorsque cette énergie frappe un objet, elle est renvoyée vers le capteur. En comparant la différence entre l’onde originale et l’onde réfléchie - ou leur différence de phase - le capteur peut déterminer la distance à l’objet. Cette méthode est plus rapide que le lidar à temps de vol, mais elle présente des faiblesses que nous n’aborderons pas ici. - Lidar à l’état solide : C’est simple : Un lidar sur une micro-puce.
Comme je l’ai écrit dans un article sur cette technologie, une bonne façon de comprendre ce phénomène est de comparer les capteurs lidar à des ordinateurs. Aux premiers jours des ordinateurs et du lidar, les unités étaient grandes. Ils étaient constitués de pièces mécaniques distinctes, ainsi que des transistors, résistances et condensateurs nécessaires à leur fonctionnement.
Avec l’avènement de la micropuce en informatique, beaucoup de ces pièces ont été considérablement miniaturisées. Le lidar à semi-conducteurs fait la même chose pour le lidar, ce qui le rend populaire pour des applications comme la robotique et les voitures à conduite autonome.
- Lidar Flash : On peut considérer qu’un lidar flash est une seule puce lidar à semi-conducteurs qui sert à la fois d’appareil photo et de flash pour capturer une image 3D.
Pour capturer, chaque pixel de la puce envoie de la lumière, qui inonde le champ de vision. Lorsque la lumière rebondit sur les objets et revient vers le capteur, chaque pixel capture également des données 3D.
En d’autres termes, un lidar flash capture l’ensemble de son champ de vision en une seule impulsion, comme un cliché. C’est pourquoi Wikipédia la décrit judicieusement comme un appareil photo qui capture des informations en 3D plutôt que des couleurs.
LiDAR vs. Lidar ?
Vous avez probablement déjà rencontré les deux versions. Apple a choisi la première option et Lidar Magazine a penché pour la seconde. Pourquoi ce contraste ?
« Lidar » est l’acronyme de LIght Detection And Ranging. Mais ces dernières années, le LiDAR est devenu un outil important pour des technologies populaires comme le métavers. En 2022, le mot est entré dans l’usage courant et vous constaterez qu’il est désormais plus communément appelé : lidar.
Seulement, il y a une certaine controverse à ce sujet - et certains fabricants et publications utilisent encore le terme plus traditionnel de LiDAR. Si vous voulez mon avis, le lidar est la voie de l’avenir. Autrefois, l’acronyme Radar était utilisé pour Radio Detection And Ranging.
Quand avez-vous vu le mot RaDAR imprimé ? C’est ce que je pensais.
D’autres questions ?
J’ai essayé de rendre nos explications récentes sur le lidar aussi complètes que possible, sans aller trop loin dans les détails. Si vous avez d’autres questions sur le lidar auxquelles vous aimeriez que moi et les experts de NavVis répondions, n’hésitez pas à nous en faire part ! Cliquez ici pour en savoir plus sur la solution NavVis de Capture de la réalité
Sean Higgins est un écrivain indépendant spécialisé dans la technologie, ancien rédacteur en chef d’une publication spécialisée et passionné de la nature. Il estime qu’en technologies 3D, écrire de manière claire et sans expression à la mode est un devoir.