Что такое лидар (LiDAR) простыми словами

Лидар (LiDAR, Light Detection and Ranging) - это датчик, который измеряет расстояние до предметов с помощью невидимых лазерных импульсов и строит из этого трёхмерную карту пространства.

Лидар робота-пылесоса строит карту комнаты

Простыми словами

Летучая мышь в темноте кричит и слушает, когда вернётся эхо, - так она «видит» стены. Лидар делает то же самое, только светом: «выстреливает» короткой лазерной вспышкой, ловит отражение и считает, сколько оно летело. Свет очень быстрый, поэтому таких измерений в секунду - тысячи и миллионы.

Как это работает

Лидар излучает короткий импульс инфракрасного лазера - человеческий глаз его не видит.
Импульс отражается от предмета и возвращается к датчику.
Датчик считает время полёта и по нему - расстояние.
Повторяя это в разных направлениях, лидар получает «облако точек» - 3D-модель комнаты или улицы.
Программа (например, SLAM) использует эту модель для навигации или измерений.

Лидар работает как эхолокация летучей мыши, только светом

Где ты это увидишь

В смартфонах и планшетах: iPhone Pro и iPad Pro имеют лидар возле камер - он ускоряет автофокус в темноте, помогает дополненной реальности и измерению предметов. В роботах-пылесосах лидар - это «башенка» сверху, благодаря которой робот строит карту квартиры. А ещё лидары стоят на автомобилях, дронах и промышленных роботах.

Важно ли это при выборе

Для смартфона - не критично: без лидара камера тоже хорошо фокусируется, просто в темноте чуть медленнее. Для робота-пылесоса - важно: модели с лидаром обычно убирают аккуратнее, рядами, и не теряются в темноте. Я бы советовал брать пылесос с лидаром или хотя бы с хорошей камерной навигацией.

Мифы

Миф: Лидар опасен для глаз. На самом деле: В бытовых устройствах используют слабые лазеры класса безопасности, которые не вредят глазам при нормальном использовании.
Миф: Лидар и ToF-камера - одно и то же. На самом деле: Оба считают время полёта света, но лидар обычно сканирует точками и видит дальше, а ToF-камера снимает всю сцену сразу на короткой дистанции.

Частые вопросы

Зачем лидар в телефоне?

Для более быстрого автофокуса при слабом свете, точного размытия фона, AR-приложений и измерения расстояний.

Видит ли лидар стекло и зеркала?

Плохо: свет проходит сквозь стекло или отражается в сторону. Поэтому роботы иногда «не замечают» стеклянные двери.

Работает ли лидар в полной темноте?

Да, потому что светит сам. Ему даже легче, чем обычной камере.

Связанные термины

ToF-сенсор, SLAM, Автономная навигация, Робот-пылесос: типы навигации, Уровни автономности авто