從實驗室到量產,LIDAR 校準我們幫你搞定

日期:2025/07/03

LIDAR 的應用範圍

•    穿透樹冠觀測,
•    掃描建築物進行品質檢測,
•    探測水下地形(海底測深),
•    建立 3D 環境地圖並識別物體,
•    發現地形異常,
•    測量大氣狀況,
•    分析風的模式。

無論是上述哪種應用,如其名稱「 LIDAR(光學雷達)」所示,這項技術是以光(雷射)為基礎。因此,光學元件的品質、精密的組裝,以及發射與接收路徑的準確對準,對其效能至關重要。

 

LIDAR 測試與對準:

•  Imagine Optic 提供多種光學計量解決方案、波前感測器與光學組件,可用於測試防護窗、折射式光學元件與鏡面,精度極高 - 可達到 λ/100 RMS 或更佳的絕對量測精度。透過出廠校準,操作也非常便利。

•  Imagine Optic 的波前感測器可即時測量像差,支援主動對準與光路最佳化,這些操作都建立在具體的量化參數上。透過「Zernike 係數」分解像差,可準確識別像差的來源,以及需要調整的具體自由度(自由參數)。

•  基於相位參數的追蹤可提升生產品質與產能效率:例如可依據「曲率半徑」資訊調整 LIDAR 的工作距離,透過「傾斜(Tilt)」追蹤修正光束指向、共線性與穩定性。這也有助於簡化生產流程,讓作業得以在小型、封閉且可預測的環境中 24 小時不間斷地進行。

 LIDAR 測試與對準:使用 HASO Shack–Hartmann 波前感測器,可即時獲取光強分布圖(Live Intensity Profile)、波前誤差(Wavefront Error)、點擴散函數(PSF),並透過 Zernike 係數分解像差,以及進行雷射光束的準直調整(Collimation)。


LIDAR 的簡史:

•    1930 年代:Edward Hutchinson Synge 提出利用光來測距的概念(透過測量強力探照燈的飛行時間),並用於研究大氣現象。
   [ + 1938 年 6 月:超人(Superman)墜落在地球靠近史莫維爾(Smallville)附近,帶來氪星(Krypton)的科技…… ]
•    1960 年:Theodore Maiman 首次展示雷射技術。
•    1961 年:Malcom Stitch 開發出類似 LIDAR 的系統,命名為 Colidar,類比於雷達(RADAR,無線電探測與測距)。
•    1960 年代:LIDAR 被應用於氣象研究,針對雷達無法探測的現象,例如:霧、塵埃、煙霧、霾、雲、蒸氣與花粉等。
•    1971 年:阿波羅 15 號任務中,首次利用 LIDAR 技術對月球表面進行 3D 地圖繪製。
•    1980 年代:GPS 技術的進步,促進了 LIDAR 在空中應用領域的部署。
•    2005 年:Dave Hall 提出用於自駕車的 3D LIDAR 概念。

 

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文章來源: https://www.imagine-optic.com/lidar-testing-and-alignment-imagine-optic-is-your-sidekick/