什么是激光雷达,它的用途是什么?

自 2015 年左右以来,一直有传言称苹果正在开发一款自动驾驶汽车,并将于 2020 年推向市场。好吧,现在是 2020 年,这一年在很多方面都超出了预期,但没有人谈论过iCar年。我们现在知道苹果正在专注于开发车载软件而不是汽车本身。

但一项技术已使其从 Project Titan(iCar 项目)变成了真正的 Apple 产品。这个没有四个轮子,但它有四个摄像头——或者更确切地说,三个摄像头和一个神秘的第四成像系统。它就是 iPad Pro,该成像系统就是 LiDAR。

此后,相同的系统已进入 iPhone 12 Pro 手机将于 2020 年秋季推出,这意味着它突然成为主流。但激光雷达到底是什么?它值得拥有吗?

什么是激光雷达?

人们普遍认为该缩写词代表”光检测和测距”,尽管有时会使用变体。例如,与雷达相反,它基于激光,这就是为什么该技术有时也被称为 LaDAR,或”激光探测和测距”。

LiDAR 利用电磁波的反射来测量和绘制 3D 空间。它发出光,然后从物体散射回来并被系统检测到。

当物体和探测器相对静止时,光的频率会发生变化,这使得系统能够测量速度。事实上,与雷达的无线电波相比,激光雷达可以更精确地测量物体距离和速度。

LiDAR 有何用途?

最初设计用于测量大气 – 可以根据反向散射光的传播时间得出有关空气中气溶胶和灰尘颗粒的结论 – 激光雷达现在已成为自动驾驶车辆的首选技术,自动驾驶车辆必须精确检测附近的物体、它们的速度以及它们与车辆的距离。

类似地,该技术也用于交通控制测速枪。

在 iPad Pro,尤其是 iPhone 12 Pro 中,LiDAR 当然还被分配了其他任务;您可以忘记挡风玻璃上的 iPhone 可以将您的旧车变成自动驾驶汽车的想法。

LiDAR 对 iPhone 有何好处?

Apple 的产品说明称 LiDAR 的测量范围为室内和室外 5m:这意味着在这些参数内,iOS 14 和 A14 Bionic 处理器可以使用 LiDAR 扫描仪的数据来计算环境的精确空间图像。

这有许多实际应用 – 想想摄影,以及将背景与前景分离的挑战,或者在弱光下自动对焦拍摄。上一代 iPhone 中的双镜头和三镜头摄像头设置与 CPU 的配合非常好,但与 LiDAR 结合时性能会更好。

最重要的是,LiDAR 将用于将 iPhone 12 Pro 的 AR(增强现实)功能提升到新的水平。可以高精度地将虚拟对象构建到真实环境中,反之亦然。 iOS 的虚拟卷尺将能够更准确地测量物体。

任何曾经由工匠测量过房间的人都会熟悉 LiDAR 设备——即使他们当时不知道它们叫什么——并且会意识到该技术的激光是看不见的,因为 LiDAR 的工作原理是近红外范围。辐射强度也很低,附近的人不必担心眼睛。

本文最初发表于 麦克韦尔特。大卫·普莱斯翻译。