গত ৪ থেকে ৫ দিন ধরে আমরা সবাই এই প্রযুক্তি নিয়ে খবরে শুনছি কারণ দুটি বিখ্যাত কোম্পানি—একটি আইটি জায়েন্ট Google এবং অন্যটি দ্রুত বৃদ্ধি পাচ্ছা ক্যাব সার্ভিস Uber—এই নিয়ে লড়াই করছে। খুব ভালো, আমি এই বিবাদের বিস্তারিতে যাব না, বা কোনো কোম্পানির পক্ষ নেব না বা কোনো ফ্যাক্ট দেব না যেমন কোন কোম্পানি এটি আবিষ্কার বা পেটেন্ট করেছে, কীভাবে সব শুরু হয়েছিল ইত্যাদি।
কিন্তু নিশ্চিতভাবেই এই ব্লগ আপনাকে LIDAR প্রযুক্তি সম্পর্কে কিছু বেসিক ফ্যাক্ট এবং বর্তমান অ্যাপ্লিকেশন সম্পর্কে কিছু ধারণা দেবে।
LIDAR প্রযুক্তি কী?
LIDAR, অর্থাৎ Light Detection and Ranging, একটি রিমোট সেন্সিং মেথড যা পൾসড লেজার লাইটের রূপে আলো ব্যবহার করে পৃথিবী পর্যন্ত রেঞ্জ (পরিবর্তনশীল দূরত্ব) মাপতে। এই লাইট পൾসগুলো—এয়ারবোর্ন সিস্টেম দ্বারা রেকর্ড করা অন্যান্য ডেটার সাথে মিলিত—টার্গেট অবজেক্টের আকৃতি এবং এর সারফেস বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে সুনির্দিষ্ট, ত্রি-মাত্রিক তথ্য জেনারেট করে।
LIDAR সিস্টেম বিজ্ঞানীদের এবং ম্যাপিং প্রফেশনালদের প্রাকৃতিক এবং মানব-নির্মিত পরিবেশ দুটোই নিখুঁতভাবে, প্রিসিশন এবং নমনীয়তার সাথে পরীক্ষা করতে দেয়। NOAA বৈজ্ঞানিকরা LIDAR ব্যবহার করছেন আরও সুনির্দিষ্ট শোરলাইন ম্যাপ তৈরির জন্য, জিওগ্রাফিক ইনফরমেশন সিস্টেমে ব্যবহারের জন্য ডিজিটাল এলিভেশন মডেল তৈরির জন্য, ইমারজেন্সি রেসপন্স অপারেশনে সহায়তা করার জন্য, এবং আরও অনেক অ্যাপ্লিকেশনে।
LIDAR-এর ধরনসমূহ
Airborne LIDAR:
Airborne LIDAR-এ, সিস্টেমটি হয় একটি ফিক্সড-উইং এয়ারক্রাফ্টে অথবা হেলিকপ্টারে ইনস্টল করা থাকে। ইনফ্রারেড লেজার লাইট গ্রাউন্ডের দিকে এমিট করা হয় এবং hareketli এয়ারবোর্ন LIDAR সেন্সরে ফিরে আসে। এয়ারবোর্ন সেন্সরের দুটি ধরন আছে:
- Topographic – Topographic LIDAR সাধারণত একটি near-infrared লেজার ব্যবহার করে জমি ম্যাপ করতে।
- Bathymetric – Bathymetric LIDAR জল-প্রবেশী গ্রিন লাইট ব্যবহার করে সমুদ্রতল এবং নদীতলের এলিভেশনও মাপে।
Terrestrial LIDAR:
Terrestrial LIDAR খুব ঘন এবং অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট পয়েন্ট সংগ্রহ করে, যা অবজেক্টের সুনির্দিষ্ট সনাক্তকরণের অনুমতি দেয়। এই ঘন পয়েন্ট ক্লাউডগুলো ফ্যাসিলিটি ম্যানেজমেন্ট, হাইওয়ে ও রেল سروে, এবং এক্সটেরিওর ও ইন্টেরিওর স্পেসের জন্য ৩ডি সিটি মডেল তৈরির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। টেরেস্ট্রিয়াল LIDAR-এর ২ প্রধান ধরন আছে:
- Mobile – Mobile LIDAR হল একটি mouvable প্ল্যাটফর্ম থেকে LIDAR পয়েন্ট ক্লাউড সংগ্রহ। Mobile LIDAR সিস্টেমে যেকোনো সংখ্যক LIDAR সেন্সর একটি চলমান যানে মাউন্ট করা থাকতে পারে।
- Static – Static LIDAR হল একটি স্ট্যাটিক লোকেশন থেকে LIDAR পয়েন্ট ক্লাউড সংগ্রহ। Static LIDAR সিস্টেম একটি ট্রাইপড বা স্টেশনারি ডিভাইসে মাউন্ট করা থাকে যা পোর্টেবল, লেজার-ভিত্তিক রেঞ্জিং এবং ইমেজিং সিস্টেম। এই সিস্টেমগুলো বিল্ডিং-এর ভিতরেও এবং বাইরেও LIDAR পয়েন্ট ক্লাউড সংগ্রহ করতে পারে। এই ধরনের LIDAR-এর সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন হলো エンজিনিয়ারিং, মাইনিং, سروে, এবং আর্কিয়োলজি।
আরও পড়ুন: ক্লাউড কম্পিউটিং সম্পর্কে ৩৬টি চমৎকার তথ্য
এটি কীভাবে কাজ করে?
LIDAR-এর নীতি ইলেকট্রনিক ডিস্ট্যান্স মেজারিং ইনস্ট্রুমেন্ট (EMI)-এর মতো, যেখানে একটি লেজার (পালস বা কন্টিনিউয়াস ভेव) ট্রান্সমিটার থেকে ফায়ার করা হয় এবং রিফ্লেক্টেড এনার্জি ক্যাপচার করা হয়। এই লেজারের ট্রাভেল টাইম ব্যবহার করে ট্রান্সমিটার এবং রিফ্লেক্টরের মধ্যে দূরত্ব নির্ধারণ করা হয়। রিফ্লেক্টর হতে পারে প্রাকৃতিক বস্তু বা কৃত্রিম রিফ্লেক্টর যেমন প্রিজম।
মাপনকে নিচের সমীকরণ দিয়ে সহজে ব্যাখ্যা করা যায়:
অন্য কথায় LIDAR সেন্সর رادার টেকনোলজির মতো কাজ করে, কিন্তু রেডিও ভেবের বদলে এটি লেজার লাইট পൾস ব্যবহার করে যা প্রতি সেকেন্ডে ১০,০০০ বার পর্যন্ত দ্রুত হতে পারে। একটি লাইট পൾস এমিট করা হয় এবং এর এমিশনের সুনির্দিষ্ট সময় রেকর্ড করা হয়। সেই পൾসের রিফ্লেকশন সনাক্ত করা হয় এবং রিসেপশনের সুনির্দিষ্ট সময় রেকর্ড করা হয়। লাইটের ধ্রুব গতি ব্যবহার করে, ডिले কে একটি "স্ল্যান্ট রেঞ্জ" দূরত্বে কনভার্ট করা যায়। এবং সেন্সরের পজিশন ও অরিয়েন্টেশন রেফারেন্স হিসেবে ব্যবহার করে রিফ্লেক্টিং সারফেসের XYZ কোঅর্ডিনেট ক্যালকুলেট করা যায়।
নিচে LIDAR সিস্টেমের অংশগুলো তালিকাভুক্ত করা হলো যেগুলো একসাথে কাজ করে অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট, ব্যবহারযোগ্য ফলাফল উৎপাদন করে:
- Laser – লেজারগুলো তাদের ওয়েভলেঞ্থ দ্বারা ক্যাটাগরাইজ করা হয়। ১৫৫০nm ওয়েভলেঞ্থের লেজার একটি সাধারণ বিকল্প কারণ এগুলো চোখ দ্বারা ফোকাস হয় না এবং অনেক বেশি পাওয়ার লেভেলে 'eye-safe'। এই ওয়েভলেঞ্থগুলো লং রেঞ্জ এবং কম অ্যাকিউরেসি উদ্দেশ্যে ব্যবহৃত হয়। ১৫৫০nm ওয়েভলেঞ্ঠের আরেকটি সুবিধা হলো এগুলো নাইট-ভিশন গগলসের অধীনে দেখা যায় না এবং তাই মিলিটারি অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খুব উপযুক্ত।
- LIDAR Sensors – এটি প্লেন উড়ালে সময় জমিনকে সাইড টু সাইড স্ক্যান করে। সেন্সর সাধারণত গ্রিন বা near-infrared ব্যান্ডে থাকে।
- Inertial Measurement Units – এয়ারপ্লেনের আল্টিটিউড এবং লোকেশন ট্র্যাক করে। এই ভেরিয়েবলগুলো সঠিক টেরেন এলিভেশন ভ্যালু পाने জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
- Computers – এটি ডেটা স্টোরেজ এবং ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয় যা সিস্টেম দ্বারা করা স্ক্যানের ডেটা সংরক্ষণ করে।
- Scanners and Optics – ইমেজ কত দ্রুত ডেভেলপ হতে পারে সেটি এই बातে নির্ভর করে যে সিস্টেমে কত দ্রুত স্ক্যান করা যায়।
- Photo detector and Receiver electronics – Photo Detector হলো वो ডিভাইস যা সিস্টেমে ফিরে আসা সিগন্যাল পড়ে এবং রেকর্ড করে।
- High-precision clock – লেজার পൾস কখন ছেড়ে দেয় এবং কখন স্ক্যানারে ফিরে আসে সেটির সময় রেকর্ড করে।
- Navigation and positioning systems – GPS রিসিভার এয়ারপ্লেনের আল্টিটিউড এবং লোকেশন ট্র্যাক করতে সাহায্য করে। এই ভেরিয়েবলগুলো সঠিক টেরেন এলিভেশন ভ্যালু পाने জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
আরও পড়ুন: সেরা অফলাইন ডেটা ক্লিনিং টুলস
আশা করি এখন পর্যন্ত আপনি LIDAR প্রযুক্তি কী এবং এই প্রযুক্তি ব্যবহারের উদ্দেশ্য কী সেটি বুঝতে পেরেছেন। Waymo, Google-এর সেলফ-ড্রাইভিং কার বিজনেস, এই প্রযুক্তি ব্যবহার করছে সেলফ-ড্রাইভিং গাড়িতে রোডের বাধা স্ক্যান ও ডিটেক্ট করতে এবং কিছু উন্নত সফটওয়্যার ক্যালকুলেশনের মাধ্যমে ফলাফল ডায়рекশন চেঞ্জ হিসেবে পেতে যা চলমান গাড়ি এক্সিকিউট করে। এবং Uber-এর কথা বললে, LIDAR প্রযুক্তি তাদের ড্রাইভারলেস ক্যাবে ব্যবহার করা হচ্ছে যাতে মানুষের জন্য তাদের সেবা বাড়ানো যায়।
সিগন্যাল পাঠিয়ে, রিফ্লেকশন গ্রহণ করে, এবং তারপর টাইম ডিফারেন্স ক্যালকুলেট করে অবজেক্টের পজিশন জানার এই মেথড টেকনোলজি ওয়ার্ল্ডে সম্পূর্ণ নতুন নয়। এই মেথডে লেজার লাইটের ব্যবহারও নতুন নয়। যা নতুন সেটি হলো এই টেকনিকের ব্যবহার এবং ডেভেলপমেন্ট যাতে সেলফ-ড্রাইভিং ভেহিকেল মেকানিজমের জন্য ব্যবহার করা যায়।
পরবর্তী ব্লগে আমি কিছু এলাকা তালিকাভুক্ত করব যেখানে এই প্রযুক্তি ব্যবহৃত হচ্ছে এবং LIDAR প্রযুক্তি ব্যবহার করে যে উদ্দেশ্য সিদ্ধি হচ্ছে।
