LiDAR（光探測和測距）是一項強大的技術，它使用雷射光束來測量距離並創建精確的 3D 地圖。它的工作原理是發射雷射脈衝，雷射脈衝從物體上彈回並返回感測器。透過測量光線返回所需的時間（稱為「飛行時間」(ToF)），LiDAR 可以非常準確地計算到物體的距離。
光達基礎知識
光達背後的原理很簡單：雷射發射器發出光脈衝，照射到物體上並反射回偵測器。透過計算光返回所需的時間並了解光速，系統可以確定距離。這個過程快速重複，使掃描器能夠產生環境的詳細 3D 點雲。
用於該距離計算的公式是：
距離=（飛行時間）×（光速）2距離 = \frac{（\飛行時間）\times（\光速）}{2}距離=2（飛行時間）×（\飛行速度）光）
每個雷射脈衝代表 3D 空間中的一個數據點，數以百萬計的這些點形成了周圍環境的精確地圖。
光達的關鍵部件
典型的光達系統包括：
1.雷射發射器：它產生雷射脈衝，通常在紅外線光譜。
2.偵測器：偵測雷射照射到物體後的反射光。
3.GPS和IMU：這些組件有助於追蹤掃描器的位置和方向，這對於移動或航空系統中準確收集資料至關重要。
LiDAR 資料：點雲
LiDAR 以點雲的形式產生 3D 資料。每個點代表一個雷射脈衝並提供空間中的 (X, Y, Z) 座標。點的密度影響掃描的分辨率，密度越高，表示越詳細。
點雲對於需要詳細空間資訊的應用至關重要，例如地圖和導航。
光達的應用
光達有許多應用，包括：
自動駕駛汽車：LiDAR 提供即時 3D 地圖，使自動駕駛汽車能夠偵測障礙物、安全導航並避免碰撞。
城市規劃：LiDAR 產生城市和基礎設施的 3D 模型，幫助規劃者視覺化未來的發展。
環境監測：它有助於森林測繪、侵蝕監測以及透過捕捉景觀變化來管理自然資源。
光達快速提供高精度數據的能力使其成為眾多行業的重要工具。