LiDAR-tekniikka ja datan käsittely

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli perehtyä LiDAR-teknologian perusteisiin ja LiDAR-anturin mittausdatan käsittelyyn. Työ toteutettiin Tampereen ammattikorkeakoululle automaatiolaboratorion harjoitusympäristöön. Työssä selvitettiin, kuinka 2D-LiDAR-anturin mittaustekniikka toimii ja kuinka anturin mittaamaa dataa muokataan ja analysoidaan käyttökelpoiseksi mittausdataksi käyttäjälle.

Anturiksi valittiin SICK:n 2D-LiDAR-anturi TiM561, joka oli tilaajan hankkima ja valitsema anturi. Tilaajan tarkoituksena oli käyttöönottaa kyseinen anturi automatisoituun pakettien mittausjärjestelmään, jota hyödynnetään automaation ja anturitekniikan koulutuksessa. Työ toteutettiin tutkimalla LiDAR-antureiden mittaustekniikkaa ja yleisimpiä käyttökohteita. Perehtymisen jälkeen lähdettiin toteuttamaan ensimmäisiä testimittauksia.

Anturilla toteutetuissa testimittauksissa saatiin anturin mittaamaa raakadataa, joka mahdollisti datan käsittelyn ja analysoinnin. Työssä esitetään TiM561-anturin mittausdatan sisällön kääntäminen ja laskennallinen osuus mahdollistaen tulosten tarkastelun. Työssä päästiin haluttuihin tuloksiin, jotka mahdollistavat hyvän tietopaketin, jota voidaan hyödyntää pohjana tulevia jatkokehityksiä varten.

The thesis explored the basics and applications of LiDAR technology. The focus of the work was on the functionalities and measurement techniques of SICK's 2D LiDAR sensor TiM561. The test measurements were conducted with the sensor in the laboratory of Tampere University of Applied Sciences. The data measured by the LiDAR sensor needed to be analyzed, and the computational procedures were performed to interpret the scanned measurement data more easily. In the computational work, the raw scan data from the sensor was examined and converted into decimal values. Subsequently, the distance of the measured object from the sensor was calculated.

The client of the thesis wanted to implement the deployment of this sensor into an automated parcel measurement system built for the school. This system will be utilized for automation and sensor technology education, and the LiDAR sensor enables variation in teaching alongside conventional laser sensors. Through the research and test measurements, the client obtained a package of information that can be utilized in the implementation of the TiM561 sensor.