lidar "آنکھیں" کیسے کام کرتی ہیں؟
اس کے بارے میں بات کرنے سے پہلے کہ دھول lidar کے شناختی اثر کو کیوں متاثر کرتی ہے، ہمیں پہلے یہ واضح کرنے کی ضرورت ہے کہ lidar کیسے کام کرتا ہے۔
LiDAR (LiDAR، پورا نام Light Detection and Ranging) ایک فعال سینسر ہے جو خود سے ایک لیزر بیم خارج کرتا ہے، اور لیزر بیم ارد گرد کی چیزوں کو ٹکرانے کے بعد واپس منعکس ہوتا ہے۔ ہر لیزر پلس کو اخراج سے واپس آنے میں لگنے والے وقت کی پیمائش کرکے، ہدف والی چیز کی دوری اور سمت کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے، اس طرح ارد گرد کے ماحول کا تین جہتی نقطہ کلاؤڈ بناتا ہے۔
یہ ڈیزائن مثالی حالات میں انتہائی درست ماحولیاتی معلومات حاصل کر سکتا ہے، لیکن اگر یہ بارش کے قطرے، دھواں، دھول وغیرہ جیسی چیزوں کا سامنا کرتا ہے تو یہ بہت زیادہ متاثر ہوگا۔ یہ رکاوٹیں لیزر بیم کو متاثر کریں گی، اس طرح واپس آنے والے سگنل کا معیار متاثر ہوگا۔
دھول لیزر سگنلز میں کیسے مداخلت کرتی ہے؟
جب انسان کار چلاتے ہیں، اگر ماحول میں دھول ہو تو اس کا اصل میں بہت کم اثر ہوتا ہے۔ لیکن lidar کے لئے، دھول دراصل مداخلت کا ایک بہت ہی پریشان کن ذریعہ ہے۔
جب لیزر بیم ہوا میں دھول کے ذرات کا سامنا کرتی ہے، تو بکھرنا ہوتا ہے، اور روشنی جو اصل میں سیدھی لکیر میں سفر کرنی چاہیے، دھول کے ذرات سے ہٹ جاتی ہے۔ اس طرح کے بکھرنے سے واپسی کے سگنل کمزور اور زیادہ دھندلا ہو جائیں گے، اور کچھ روشنی وصول کرنے والے سرے پر واپس بھی نہیں آسکتی ہے۔ جتنی زیادہ دھول ہوگی، روشنی کی جگہ پر بکھرنے کا عمل اتنا ہی زیادہ سنگین ہوگا، اور پتہ چلنے والا موثر سگنل اتنا ہی کمزور ہوگا۔ یہ بالآخر نقطہ کلاؤڈ ڈیٹا میں شور میں اضافے، آبجیکٹ کی غیر واضح خاکہ، اور یہاں تک کہ سسٹم کی طرف سے غلط فہمی کے طور پر ظاہر ہوگا کہ کوئی رکاوٹ نہیں ہے۔
روشنی کو منحرف کرنے کے علاوہ، دھول بھی پھیلنے کے دوران شہتیر کو توانائی سے محروم کرنے کا سبب بنتی ہے، جس کی وجہ سے ریڈار ریسیور کو موصول ہونے والے سگنل کی طاقت کم ہو جاتی ہے۔ ایک بار جب سگنل کی طاقت سینسر کے شور کی سطح کے ارد گرد گر جاتی ہے، تو حقیقی عکاسی اور پس منظر کے شور کے درمیان درست طریقے سے فرق کرنا مشکل ہو جاتا ہے، جو براہ راست حد تک درستگی اور دور کی اشیاء کی شناخت کرنے کی صلاحیت کو متاثر کرتا ہے۔
دھول بھی LiDAR دیکھنے والی کھڑکیوں کو آلودگی کا سبب بن سکتی ہے۔ LiDAR منتقل کرنے اور وصول کرنے والے شہتیروں کو ایک شفاف حفاظتی شیشے یا کھڑکی سے گزرنے کی ضرورت ہے۔ اگر اس کھڑکی کی سطح پر دھول جڑی ہوئی ہے، اور یہ بتدریج جمع ہوتی جاتی ہے اور وقت کے ساتھ ساتھ موٹی ہوتی جاتی ہے، تو لیزر آلودگی کی اس تہہ سے گزرتے وقت ڈفیوز ریفلیکشن اور جذب پیدا کرے گا، اور شہتیر کے باہر جانے اور واپس آنے کا سگنل کمزور ہو جائے گا یا اس کی سمت بھی بدل جائے گی۔ اس قسم کی جسمانی رکاوٹ پوائنٹ کلاؤڈ کے مجموعی معیار پر بہت زیادہ اثر ڈالتی ہے۔ نہ صرف فاصلے کی پیمائش غلط ہوگی، بلکہ اس سے سسٹم کو غلطی سے یہ یقین بھی ہو سکتا ہے کہ آگے کوئی رکاوٹ ہے یا اصل چیز کو بالکل نظر نہیں آتا۔
لڈر پر دھول کے اثرات کو کیسے کم کیا جائے۔
درحقیقت، بہت سے انسدادی اقدامات تجویز کیے گئے ہیں اور ان کا اطلاق دھول کی مداخلت پر کیا گیا ہے۔
ایک خیال ہارڈ ویئر سے کھڑکی پر دھول کے چپکنے کو کم کرنا ہے۔ ریڈار کے شیل میٹریل اور کوٹنگ کے ڈیزائن میں، ہائی لائٹ ٹرانسمیٹینس اور مضبوط اینٹی-فاؤلنگ صلاحیت والے مواد کو حفاظتی کور پر دھول کے جمع ہونے کو کم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اس طرح یہ یقینی بنایا جا سکتا ہے کہ لیزر جتنا ممکن ہو کم سے کم بلاک ہو۔ مثال کے طور پر، ایپلی کیشن کے کچھ منظرناموں میں، سطح پر نینو-اینٹیفاؤلنگ کوٹنگز کے ساتھ حفاظتی کور دھول کو چپکنے سے روکنے اور آلات کی صفائی کے چکر کو بڑھانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔
سافٹ ویئر کی سطح پر، صنعت نے ٹارگٹ فلٹرنگ اور ریکگنیشن الگورتھم بھی تیار کیے ہیں۔ یہ الگورتھم لیزر ایکو کی شدت اور فاصلے اور پوائنٹ کلاؤڈ کے ارد گرد پوائنٹس کی تقسیم کو یکجا کریں گے تاکہ یہ تعین کیا جا سکے کہ کون سے پوائنٹس پر دھول کے بکھرنے کی وجہ سے شور ہونے کا زیادہ امکان ہے، اور پھر انہیں پوائنٹ کلاؤڈ ڈیٹا سے ہٹا دیں گے۔ اس طرح کا "ڈسٹ ریموول الگورتھم" حقیقی ماحول کی پوائنٹ کلاؤڈ انفارمیشن کو ایک خاص حد تک بحال کر سکتا ہے اور جھوٹی رکاوٹوں کے اثرات کو کم کر سکتا ہے۔
ایک اور طریقہ سینسر فیوژن ہے، جو کہ دیگر قسم کے سینسر کے ساتھ لیدر کو جوڑنا ہے۔ مثال کے طور پر، کیمرے حقیقی اہداف سے دھول کو الگ کرنے میں مدد کے لیے تصویری معلومات فراہم کر سکتے ہیں۔ ملی میٹر-ویو ریڈار میں بارش، دھند اور گردوغبار کے لیے بہتر گھسنے کی صلاحیت ہے۔ ان کو ملانے سے ایک زیادہ مضبوط ادراک کا نظام بن سکتا ہے، جو پیچیدہ ماحول میں ایک لیڈر سے کہیں زیادہ قابل اعتماد ہے۔
کچھ خاص انتہائی صورت حال میں، صفائی کے فعال اقدامات شامل کیے جائیں گے، جیسے کہ کھڑکی کی سطح پر موجود دھول کو باقاعدگی سے صاف کرنے کے لیے لِڈر کے باہر ہوا سے چلنے والے آلات، برش یا دیگر مکینیکل صفائی کے ماڈیولز کو انسٹال کرنا۔ تاہم، اس قسم کے حل میں زیادہ لاگت اور دیکھ بھال کی ضروریات ہوتی ہیں اور بنیادی طور پر صنعتی یا خصوصی روبوٹ ماحول میں استعمال ہوتا ہے۔
آخر میں،
دھول کئی طریقوں سے LiDAR کو متاثر کرتی ہے۔ یہ نہ صرف لیزر کے پھیلاؤ کے راستے میں خلل ڈالتا ہے بلکہ سگنل کی طاقت کو بھی کم کرتا ہے، سینسر ونڈو کو آلودہ کرتا ہے، اور بالآخر پوائنٹ کلاؤڈ ڈیٹا میں شور بڑھتا ہے، شناخت کی درستگی میں کمی، پتہ لگانے کی حد مختصر، اور رکاوٹوں کا غلط اندازہ بھی۔ حفاظت کے لیے-خود مختار ڈرائیونگ جیسی اہم ایپلی کیشنز، ان اثرات کو نظر انداز نہیں کیا جا سکتا۔
