আসলে LIDAR প্রযুক্তি কী তার একটি নির্দেশিকা!

LIDAR, গত 4 থেকে 5 দিন ধরে, আমরা সবাই খবরে এই প্রযুক্তির কথা শুনছি কারণ দুটি সুপরিচিত কোম্পানি একটি আইটি-জায়ান্ট – গুগল এবং অন্যটি দ্রুত বর্ধনশীল ক্যাব পরিষেবা – উবার এটি নিয়ে লড়াই করছে। ঠিক আছে, আমি এই বিবাদের বিশদ বিবরণে যাচ্ছি না, বা কোনও কোম্পানিকে রক্ষা করার মতো কিছু বা কোনও তথ্য যেমন কোন কোম্পানি এটি আবিষ্কার করেছে বা এটি পেটেন্ট করেছে, কীভাবে এই সমস্ত বিবাদ শুরু হয়েছিল ইত্যাদি ইত্যাদি…

তবে অবশ্যই এই ব্লগটি আপনাকে LIDAR প্রযুক্তি এবং এই প্রযুক্তির কিছু বর্তমান অ্যাপ্লিকেশন সম্পর্কে কিছু মৌলিক তথ্য দেবে৷

LIDAR প্রযুক্তি কি?

LIDAR, হল আলো শনাক্তকরণ এবং রেঞ্জিং, একটি রিমোট সেন্সিং পদ্ধতি যা পৃথিবীর রেঞ্জ (পরিবর্তনশীল দূরত্ব) পরিমাপ করতে একটি স্পন্দিত লেজারের আকারে আলো ব্যবহার করে। এই হালকা ডালগুলি - বায়ুবাহিত সিস্টেম দ্বারা রেকর্ড করা অন্যান্য ডেটার সাথে মিলিত - লক্ষ্য বস্তুর আকৃতি এবং এর পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে সুনির্দিষ্ট, ত্রিমাত্রিক তথ্য তৈরি করে৷

৷

LIDAR সিস্টেমগুলি বিজ্ঞানী এবং ম্যাপিং পেশাদারদের যথার্থতা, নির্ভুলতা এবং নমনীয়তার সাথে প্রাকৃতিক এবং মনুষ্যসৃষ্ট উভয় পরিবেশ পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়৷ NOAA বিজ্ঞানীরা আরও সঠিক উপকূলরেখার মানচিত্র তৈরি করতে, ভৌগলিক তথ্য সিস্টেমে ব্যবহারের জন্য ডিজিটাল উচ্চতার মডেল তৈরি করতে, জরুরী প্রতিক্রিয়া ক্রিয়াকলাপে সহায়তা করতে এবং অন্যান্য অনেক অ্যাপ্লিকেশনে LIDAR ব্যবহার করছেন৷

LIDAR এর প্রকারগুলি

Airborne LIDAR:

৷

বায়ুবাহী LIDAR-এর সাহায্যে সিস্টেমটি একটি ফিক্সড-উইং বিমান বা হেলিকপ্টারে ইনস্টল করা হয়৷ ইনফ্রারেড লেজারের আলো মাটির দিকে নির্গত হয় এবং চলমান বায়ুবাহিত LIDAR সেন্সরে ফিরে আসে। দুটি ধরণের বায়ুবাহিত সেন্সর রয়েছে:

৷
1. টপোগ্রাফিক - টপোগ্রাফিক LIDAR সাধারণত ভূমি ম্যাপ করতে একটি কাছাকাছি-ইনফ্রারেড লেজার ব্যবহার করে।
2. বাথিমেট্রিক - বাথিমেট্রিক LIDAR সমুদ্রতল এবং নদীর তলদেশের উচ্চতা পরিমাপ করতে জল-অনুপ্রবেশকারী সবুজ আলো ব্যবহার করে।

টেরেস্ট্রিয়াল LIDAR:

৷

টেরেস্ট্রিয়াল LIDAR খুব ঘন এবং অত্যন্ত নির্ভুল পয়েন্ট সংগ্রহ করে, যা বস্তুর সুনির্দিষ্ট সনাক্তকরণের অনুমতি দেয়। এই ঘন বিন্দু মেঘগুলি সুবিধাগুলি পরিচালনা করতে, হাইওয়ে এবং রেল জরিপ পরিচালনা করতে এবং এমনকি বাইরের এবং অভ্যন্তরীণ স্থানগুলির জন্য 3D সিটি মডেল তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। 2টি প্রধান ধরনের স্থলজ LIDAR আছে:

৷
1. মোবাইল – মোবাইল LIDAR হল একটি চলমান প্ল্যাটফর্ম থেকে LIDAR পয়েন্ট ক্লাউডের সংগ্রহ। মোবাইল LIDAR সিস্টেমে চলন্ত গাড়িতে লাগানো যেকোন সংখ্যক LIDAR সেন্সর অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।
2. স্ট্যাটিক – স্ট্যাটিক LIDAR হল একটি স্ট্যাটিক অবস্থান থেকে LIDAR পয়েন্ট ক্লাউডের সংগ্রহ। স্ট্যাটিক LIDAR সিস্টেম একটি ট্রাইপড বা স্টেশনারি ডিভাইসে মাউন্ট করা হয় যা বহনযোগ্য, লেজার-ভিত্তিক রেঞ্জিং এবং ইমেজিং সিস্টেম। এই সিস্টেমগুলি ভবনের ভিতরের পাশাপাশি বাইরের LIDAR পয়েন্ট মেঘ সংগ্রহ করতে পারে। এই ধরনের LIDAR-এর জন্য সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলি হল প্রকৌশল, খনি, জরিপ এবং প্রত্নতত্ত্ব৷

আরও দেখুন: 36 ক্লাউড কম্পিউটিং সম্পর্কে আকর্ষণীয় তথ্য

এটি কিভাবে কাজ করে?

LIDAR-এর নীতিটি ইলেকট্রনিক দূরত্ব পরিমাপ যন্ত্রের (EMI) অনুরূপ, যেখানে একটি লেজার (পালস বা একটানা তরঙ্গ) একটি ট্রান্সমিটার থেকে নিক্ষেপ করা হয় এবং প্রতিফলিত শক্তি ক্যাপচার করা হয়। এই লেজারের ভ্রমণের সময় ব্যবহার করে ট্রান্সমিটার এবং প্রতিফলকের মধ্যে দূরত্ব নির্ধারণ করা হয়। প্রতিফলক হতে পারে প্রাকৃতিক বস্তু বা প্রিজমের মতো কৃত্রিম প্রতিফলক।

নিম্নলিখিত সমীকরণ দিয়ে পরিমাপকে সহজভাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে:

৷

অন্য কথায় LIDAR সেন্সর রাডার প্রযুক্তির মতোই কাজ করে, কিন্তু রেডিও তরঙ্গ ব্যবহার করার পরিবর্তে, এটি লেজার লাইট পালস ব্যবহার করে যা প্রতি সেকেন্ডে 10,000 বার দ্রুত যায়৷ আলোর একটি স্পন্দন নির্গত হয় এবং এর নির্গমনের সুনির্দিষ্ট সময় রেকর্ড করা হয়। সেই নাড়ির প্রতিফলন সনাক্ত করা হয় এবং গ্রহণের সুনির্দিষ্ট সময় রেকর্ড করা হয়। আলোর ধ্রুব গতি ব্যবহার করে, বিলম্বকে একটি "তির্যক পরিসর" দূরত্বে রূপান্তরিত করা যেতে পারে। এবং রেফারেন্স হিসাবে সেন্সরের অবস্থান এবং ওরিয়েন্টেশন ব্যবহার করে প্রতিফলিত পৃষ্ঠের XYZ স্থানাঙ্ক গণনা করা যেতে পারে।

নিচে একটি LIDAR সিস্টেমের অংশগুলি তালিকাভুক্ত করা হল যা অত্যন্ত নির্ভুল, ব্যবহারযোগ্য ফলাফলগুলি তৈরি করতে একসাথে কাজ করে:

৷
1. লেজার - লেজারগুলিকে তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বারা শ্রেণিবদ্ধ করা হয়। 1550nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজারগুলি একটি সাধারণ বিকল্প কারণ এগুলি চোখের দ্বারা ফোকাস করা হয় না এবং অনেক উচ্চ শক্তির স্তরে 'চোখ-নিরাপদ'। এই তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলি দীর্ঘ পরিসীমা এবং নিম্ন নির্ভুলতার উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। 1550nm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আরেকটি সুবিধা হল যে তারা নাইট-ভিশন গগলসের অধীনে দেখায় না এবং তাই সামরিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।
2. LIDAR সেন্সর - প্লেন ওড়ার সাথে সাথে এটি স্থল থেকে এপাশ ওপাশ স্ক্যান করে। সেন্সর সাধারণত সবুজ বা কাছাকাছি ইনফ্রারেড ব্যান্ডে থাকে।
3. ইনর্শিয়াল মেজারমেন্ট ইউনিট - বিমানের উচ্চতা এবং অবস্থান ট্র্যাক করে। এই ভেরিয়েবলগুলি সঠিক ভূখণ্ডের উচ্চতার মান অর্জনে গুরুত্বপূর্ণ৷
4. কম্পিউটার - এটি ডেটা স্টোরেজ এবং ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয় যা সিস্টেমের দ্বারা করা স্ক্যান দ্বারা প্রদত্ত ডেটা সংরক্ষণ করে।
5. স্ক্যানার এবং অপটিক্স - যে গতিতে ছবিগুলি তৈরি করা যেতে পারে তা সিস্টেমে যে গতিতে স্ক্যান করা যায় তার দ্বারা প্রভাবিত হয়৷
6. ফটো ডিটেক্টর এবং রিসিভার ইলেকট্রনিক্স - ফটো ডিটেক্টর হল সেই ডিভাইস যা সিস্টেমে ফেরত আসা সিগন্যাল পড়ে এবং রেকর্ড করে৷
7. উচ্চ-নির্ভুল ঘড়ি - লেজার পালস ছেড়ে যাওয়ার এবং স্ক্যানারে ফিরে আসার সময় রেকর্ড করে।
8. Navigation and positioning systems – GPS receivers help track the altitude and location of the airplane. These variables are important in attaining accurate terrain elevation values.

You May Also Like: Best Offline Data Cleaning Tools

I hope that by now you would have got the idea of what LIDAR technology is and what is the purpose of using this technology. Waymo the self-driving car business of Google is using this technology in self-driven vehicles to help them scan and detect the obstacles on the road and with that some advanced software calculations give the results in the form of change in directions which the moving vehicles then executes. And if we talk of Uber, LIDAR technology is being used in their driverless cabs in order to increase their services for the people.

The method of detecting obstacles by sending the signals, receiving the reflection and then calculating the difference of time to know the position of the object is not completely new in the technology world. Neither the use of Laser lights in this method is new. What is new here is the use and development of this technique in order to use it for Self-driving vehicle mechanism.

In the next blog I would list some areas where this technology is being used and the purpose that is achieved by using LIDAR Technology.