LiDARシステムのスキャンパターンの違いは何ですか？

知っていましたか？

LiDARシステムは、使用するスキャン方法によってスキャンパターンが異なります。

LiDARシステムの仕組みはご存じでしょう。レーザーパルスを照射し、ターゲットで反射した信号を受信するまでの移動時間を計測するものです。

しかし、レーザーが地上でどのような経路をスキャンしているのか、気になったことはないだろうか。

レーザースキャナーには回転式と非回転式があり、プリズム、グレーティング、ミラーなどさまざまな光学偏向素子を用いて特定のスキャンパターンを作成します。

振動する鏡（図1.a）

振動ミラーを使ったレーザーは、レーザーパルスをスワスの2方向に向け、地面にギザギザの模様を作ります（図2.a）。 スワス幅は、ミラーの最大傾斜角で与えられます。 ミラーの減速によりレーザーパルスがスワスの端に溜まりやすいため、得られる点密度は均一ではありません。

回転するポリゴンミラー（図1.b）

このシステムでは、プラットフォームの進行方向に対して斜めの平行線からなるスキャンパターンを作成します（図2.b）。 ここでのスキャンは、常に同じ方向です。 スワスはポリゴン鏡面の幅に依存します。

回転鏡（図1.c）

光源から照射されるレーザー光の方向と回転軸が一致する回転ミラーにより、ほぼ360°のスキャンが可能です。 前の例と同様に、走査パターンはシステムの進行方向に対して斜めの平行線で構成される（図2.c）。 今回、スワスの大きさはLiDARシステムの最大射程に依存します。

分散型プリズムまたはグレーティング（図1.d）。

分散型プリズムと分散型グレーティングが同一軸上で回転し、バラ状の走査パターンを生成する。 例えば、ウェッジプリズムとも呼ばれるリスレープリズムは、円形（図2.d）やバラのような走査パターン（図3）を行うことができます。

これらのパターンの利点は、繰り返しがないため、静的な状態でも、時間の経過とともにカバー率が上昇し、センサーの視野内により多くの詳細を検出することができることである。 スワスの大きさは、各ウェッジプリズムの配置や傾きによって異なります。