Лидарная платформа поддерживает определение занятости, социальное дистанцирование

Quanergy, оптоэлектронная компания, специализирующаяся на трехмерном обнаружении с помощью лидара, разработала систему, которая отслеживает поток людей в пространстве, чтобы предотвратить переполненность и обеспечить соблюдение ограничений по занятости. Система может отслеживать даже людей с высокой температурой тела.

Платформа Qortex Flow Management компании получила награду Pandemic Tech Innovation Award 2020. После глобальной волны Covid-19 Quanergy адаптировала свою платформу для предоставления надежных решений для социального дистанцирования, которое остается наиболее эффективной стратегией контроля распространения вируса.

Лидар - это технология измерения времени полета (ToF), которая генерирует импульсный лазер малой мощности и измеряет время, необходимое для полного обхода между датчиком и целью.

«Измеряя время между передачей и приемом излучаемого света, вы можете измерить расстояние до объекта в режиме реального времени», - сказал Энцо Синьоре, директор по маркетингу Quanergy. Когда датчик лидара излучает свет как по вертикали, так и по горизонтали, собранные данные используются для создания трехмерного изображения, предоставляя информацию как о пространственном положении, так и о глубине для идентификации, классификации и отслеживания движущихся объектов.

«Изначально стратегия Quanergy была сосредоточена на предоставлении решений на основе лидаров для автономных транспортных средств. Работая со многими клиентами, мы убедились, что лидарная технология осваивается другими рынками гораздо быстрее, а не только автомобильным сегментом. В частности, картографическим бизнесом на основе 3D-дронов, умными городами, умными пространствами, безопасностью и промышленным рынком. Итак, за последние пару лет мы расширили нашу продуктовую стратегию, чтобы разработать продукты и решения для этих других рынков. И теперь мы видим преимущества этой стратегии в ускорении ее принятия на рынке. «Quanergy сейчас находится в очень хорошем положении, чтобы предоставить не только аппаратный датчик, но и программную платформу, позволяющую реализовать ряд сложных приложений, которые рынок может быстро внедрить», - сказал Синьор.

Что касается безопасности, лидарная технология обеспечивает значительное сокращение числа ложных срабатываний, более чем пятикратное снижение стоимости в расчете на зону покрытия и значительно более высокую точность, чем системы на основе камер. Улучшенный оперативный интеллект позволяет управлять социальным дистанцированием с точки зрения занимаемого пространства и регулирования потока.

Технология LiDAR

Принцип, лежащий в основе лидара, является основным, но создание лидарных систем не обязательно просто. Формула, которую инженеры используют для расчета расстояния:расстояние до объекта =(скорость света x время полета) / 2. Лидар измеряет время полета, используемое для расчета пройденного расстояния. Пройденное расстояние затем конвертируется в высоту. Эти измерения выполняются с использованием ключевых компонентов лидарной системы самолета, включая GPS, который определяет положение X, Y, Z световой энергии и внутреннюю единицу измерения (IMU), которая обеспечивает ориентацию самолета в небе. .

Одним из усложняющих факторов является то, что излучаемый свет может отражаться в разных направлениях. Глядя на дерево, некоторые фотоны будут отражаться от ветвей, но другие продолжат движение и отражаться от земли - возможно, даже вероятно, что от одного импульса света могут происходить множественные отражения. Лидарный датчик измеряет форму волны или распределение световой энергии.

По сути, это очень похоже на радарную технологию. Оба используют такие параметры, как скорость, угол и дальность. Радар, конечно, использует радиоволны вместо света. Лидар может предоставить трехмерное изображение и, таким образом, полностью создать окружающий мир.

В отличие от камер, лидар не представляет угрозы для конфиденциальности. «Нет никаких нарушений конфиденциальности, потому что нет распознавания лиц», - сказал Синьор.

Аппаратное обеспечение лидарной системы по существу состоит из передатчика и приемника, а также облака точек, которое идентифицирует набор данных из сканируемой среды, а также фиксированные объекты, такие как здания, деревья и другие постоянные конструкции. Набор данных, который может быть преобразован программной системой для создания трехмерных изображений определенной области на основе лидаров.

Идентифицирующим параметром является поле зрения, определяемое как угол в градусах, охватываемый датчиком. Обычно характеристики лидарного датчика измеряются в горизонтальном и вертикальном поле зрения.

Еще один фактор, который следует учитывать при выборе лидара, - это отражательная способность цели. Лидарная технология отражает свет, некоторые цели отражают лучше, чем другие, и их легче обнаружить. Белая поверхность отражает больше света, чем черная. Поэтому последнее очень трудно обнаружить. Зеркала отражаются в определенном направлении, которое может не совпадать с направлением датчика. В отличие от других объектов, которые рассеивают падающий свет в разных направлениях.

Такие цели, как дорожные знаки и номерные знаки, отражают высокий процент света на приемник и являются хорошими целями для датчиков лидара. Из-за этих различий фактические характеристики и максимальный эффективный диапазон датчика LiDAR могут варьироваться в зависимости от отражательной способности поверхности цели (рис. 1).

Рис. 1. Лидарная технология Quanergy. (Щелкните, чтобы увеличить.)

«Мы предлагаем рынку множество уникальных ценностей. Первый касается точности и насыщенности облаков точек. Все дело в данных. И поэтому одна из ключевых характеристик, которые Quanergy обеспечивает лучше, чем большинство других решений, - это то, что мы можем создать очень богатое трехмерное облако точек. Например, с нашими продуктами мы можем собирать до 1,3 миллиона импульсов в секунду. И это создает очень богатое трехмерное изображение окружающего нас мира », - сказал Синьор.

Он продолжил:«Второе ключевое отличие заключается в программном обеспечении восприятия. Облако точек важно. Но что еще более важно, так это как интерпретировать то, на что смотрят датчики, и понимать это. Таким образом, с помощью программного обеспечения для восприятия, которое мы называем Qortex, теперь мы можем интерпретировать объекты вокруг датчика. Например, мы можем видеть людей, транспортные средства, фон, а затем мы можем вычислить, сколько людей находится в поле зрения, не только положение XYZ, но также скорость и направление, в котором они движутся. Датчик может определить расстояние между вами и мной и сказать нам, находимся ли мы на расстоянии одного метра, полутора, двух метров. Таким образом, мы можем использовать эту информацию также для приложений социального дистанцирования. Мы можем обеспечить точность от 95 до 98% в зависимости от типа приложения, независимо от условий освещения, это может быть идеальная черная как смоль ночь или полный солнечный день. Еще одно принципиальное отличие заключается в общей стоимости решения. В нашем случае, например, с нашей серией M мы можем видеть и классифицировать объекты с точностью более 95% на расстоянии до 70 метров. Таким образом, одним датчиком можно покрыть до 15 000 квадратных метров. Чтобы охватить одну и ту же территорию, потребуется более 100 камер ». - сказал синьор.

Quanergy предлагает аппаратные датчики, такие как серии M и S. Лидарные датчики серии M используются для картографирования, безопасности, интеллектуального города и интеллектуального космоса. Серия S - это настоящий 100% твердотельный лидар, основанный на технологии оптических фазированных решеток (OPA), который обеспечивает устойчивость к вибрации и среднее время наработки на отказ (MTBF) более 100 000 часов. Кроме того, экономичный и масштабируемый процесс создания кристаллов CMOS обеспечивает чрезвычайно экономичное массовое производство.

Платформа Qortex

Платформа Quanergy Qortex Flow Management с датчиками LiDAR и технологией искусственного интеллекта обеспечивает анализ в реальном времени для подсчета людей, обнаружения объектов, классификации, отслеживания, мониторинга, социального дистанцирования и многого другого.

Платформа интегрируется с тепловизионными камерами для выявления и отслеживания людей с высокой температурой тела. Защита конфиденциальности гарантируется, так как регистрация не требуется, и нет риска раскрытия личной информации. Это решение можно применять для мониторинга социального дистанцирования в компаниях, торговых точках, аэропортах, фабриках, распределительных центрах и общественном транспорте.

Каждая область применения имеет свою сложность и технологическую сложность. Вам необходимо убедиться, что у вас достаточно датчиков, чтобы охватить все поле обзора, а также для обхода препятствий, таких как колонны или другие сложные архитектурные элементы окружающей среды, которые блокируют поле обзора (рис. 2).

Рис. 2. Серия M Quanergy

Запатентованная платформа Qortex People Counter основана на программном обеспечении Qortex Perception и твердотельном лидарном датчике S3-2. Это интегрированное программно-аппаратное решение включает алгоритмы машинного обучения и трехмерного восприятия для сканирования поля зрения датчика, анализа облака точек лидара S3-2 и предоставления анонимных данных о людях, обнаруженных в режиме реального времени. В лидарном датчике серии S3-2 используется технология SensorFusion для точного подсчета.

Qortex DTC (обнаружение, отслеживание, классификация), мозг платформы Quanergy, обеспечивает мониторинг в реальном времени, генерируя множество данных, включая положение, направление, скорость и тип обнаруженных объектов. Благодаря API-интерфейсу конечные пользователи, системные интеграторы и разработчики приложений могут создать мощный инструмент анализа и бизнес-аналитики для мониторинга и автоматизации процессов.

Лидарная технология может быть способом навязать социальное дистанцирование. Когда расстояние между людьми меньше рекомендуемого или количество людей в зоне превышает определенный предел, выдается предупреждение и может быть отправлен персонал. Решение также может быть интегрировано с тепловизионными камерами для определения температуры тела при сохранении конфиденциальности. Решение также можно использовать на стадионах, поскольку открытие спортивных мероприятий для широкой публики может улучшить настроение людей в такой стрессовый период.

>> Эта статья была первоначально опубликована на наш дочерний сайт EE Times.