#LiDARtrongđiệnthoạithôngminh #cơhộikinhdoanh #quét3D #iPhone #iPad #Apple #suckien
LiDAR làm thay đổi chơi trò trên điện thoại thông minh
Điện thoại thông minh hiện đại không chỉ đơn thuần là máy tính di động, mà còn là một kỳ công nghệ với hiệu suất vượt trội. Nhưng sức mạnh siêu phàm của điện thoại thông minh không chỉ dừng lại ở đó. Cùng với những tính năng hấp dẫn khác, các thiết bị di động còn được trang bị nhiều cảm biến độc đáo, như LiDAR trong điện thoại thông minh của Apple. Công nghệ này, với khả năng quét 3D đa dạng và thậm chí đo máu, mang đến nhiều cơ hội sử dụng thú vị.
Vậy điều gì khiến LiDAR trong điện thoại thông minh trở nên hữu ích? Apple, tập đoàn công nghệ hàng đầu, đã bắt đầu tích hợp cảm biến LiDAR vào các sản phẩm di động của mình, bắt đầu từ iPad Pro 2020 và ngày nay gần như tất cả điện thoại thông minh cao cấp của họ đều có tính năng này. Thực tế, nếu tính cả Face ID, một tính năng có khả năng tạo ra hình ảnh 3D, thì có thể nói rằng hầu hết các sản phẩm iPhone và iPad của Apple đều có khả năng LiDAR.
Tuy nhiên, có một số khác biệt chính giữa mô-đun LiDAR ở phía sau và cụm Face ID ở phía trước. Cụm Face ID thức tỉnh một đám mây điểm hình thành từ hơn 30.000 chấm hồng ngoại, tạo ra một mẫu hình ảnh khi điện thoại cách mặt từ 25 – 50 cm. Trên bề mặt phẳng, hình dạng của mẫu đám mây điểm sẽ không thay đổi, và các phần tử camera hồng ngoại trong cụm Face ID sẽ so sánh mẫu với hình ảnh được tạo ra bằng quang học từ iPhone hoặc iPad. Bất kỳ biến thể nào trên bề mặt phản chiếu sẽ dịch chuyển các điểm lại gần hoặc xa hơn, từ đó xác định hình dạng và đặc điểm vật lý của đối tượng, chẳng hạn như khuôn mặt của người dùng.
Tuy nhiên, LiDAR ở phía sau sản phẩm Apple phát ra ít chấm hồng ngoại hơn, với lưới 24×24 chấm thông thường. Mặc dù vậy, mỗi chấm sáng hơn so với chấm dự kiến của Face ID, đồng thời mang lại khả năng hoạt động tuyệt vời lên đến 5m. Hệ thống không chỉ có thể xác định thông tin hình dạng từ biến dạng trong lưới nhìn thấy khi LiDAR chiếu chấm hồng ngoại lên cảnh nền, mà còn thu thập thông tin độ sâu dựa trên thời gian bay của sóng laze. Việc phát hiện các xung laze phụ thuộc vào khoảng cách từ các bề mặt phản xạ đến nguồn hồng ngoại của thiết bị.
Cách hoạt động của LiDAR có thể được mô phỏng bằng việc sử dụng một mảng các điốt tuyết photon đơn lẻ (SPAD) như đã được Apple sử dụng trong sáng chế US-20200256669. Điều này giúp tìm ra khoảng cách hồng ngoại thông qua các tín hiệu chiếu sáng phát ra từ LiDAR. Mô hình True Depth của Apple cũng đã được cải tiến để nhận biết khoảng cách chính xác hơn, dù ở các khoảng cách khác nhau.
LiDAR trong điện thoại thông minh mang lại nhiều lợi ích cho nhiếp ảnh, giúp lấy nét trong điều kiện thiếu sáng nhờ sự tìm kiếm phạm vi hồng ngoại. Đồng thời, khả năng tạo bản đồ môi trường vật lý chính xác cung cấp cơ hội kết hợp thế giới thực và ảo, tạo ra trải nghiệm thực tế tăng cường. Ngày càng có nhiều ứng dụng sử dụng khả năng LiDAR trên iPhone và iPad để tự động tạo bản vẽ CAD từ dữ liệu hình ảnh thu thập từ thiết bị. Một số công cụ phần mềm thương mại như AutoCAD của Autodesk đã hỗ trợ nhập dữ liệu đám mây điểm LiDAR từ lâu, nhưng khả năng thực hiện tất cả mọi thứ trên điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng của bạn đưa quy trình này lên một tầm cao mới.
Ngoài ra, một trong những cơ hội kinh doanh tiềm năng nhất mở ra khi có LiDAR trong điện thoại thông minh là khả năng sử dụng quang học để kiểm tra các chất lỏng như máu hoặc sữa, từ đó xác định mức độ đông máu hay hàm lượng chất béo. Các nghiên cứu đã chỉ ra cách điện thoại thông minh LiDAR có thể kiểm tra các đặc tính chất lỏng một cách từ xa. Sử dụng ánh sáng laser, mô-đun LiDAR trên iPhone có thể tạo ra các mẫu đốm hình thành do g
Nguồn: https://techhq.com/2023/06/lidar-in-smartphones-business-opportunities-for-3d-scanning/
Ai cũng biết rằng điện thoại thông minh hiện đại là một điều kỳ diệu về điện toán, với hiệu suất của các thiết bị mới nhất vượt qua thông số kỹ thuật của nhiều máy tính xách tay. Nhưng siêu năng lực của điện thoại thông minh không kết thúc ở đó. Thêm vào sự hấp dẫn của thiết bị cầm tay là nhiều cảm biến được tìm thấy bên trong thiết bị di động, dành cho khách hàng của Apple bao gồm LiDAR trong điện thoại thông minh. Và công nghệ này, nhờ khả năng quét đa dạng, quét 3D và thậm chí cả đo máu, mở ra cơ hội cho một số trường hợp sử dụng rất thú vị.
Điều gì làm cho LiDAR trong điện thoại thông minh trở nên hữu ích?
Gã khổng lồ công nghệ Apple đã bắt đầu đưa các cảm biến LiDAR vào các thiết bị di động của mình bắt đầu từ iPad Pro 2020 và ngày nay, tất cả các điện thoại thông minh cao cấp nhất của họ đều có tính năng này. Trên thực tế, bạn có thể lập luận rằng phần lớn các sản phẩm iPhone và iPad của Apple đều có khả năng LiDAR nếu bạn bao gồm Face ID, vốn cũng có các tính năng hình ảnh 3D. Nhưng có một số điểm khác biệt chính giữa mô-đun LiDAR gắn phía sau và cụm Face ID phía trước.
Mô-đun Face ID chiếu một đám mây điểm có hoa văn gồm hơn 30.000 chấm hồng ngoại lên các bề mặt cách thiết bị khoảng một sải tay (25 – 50 cm). Nếu bề mặt mục tiêu hoàn toàn bằng phẳng thì hình dạng của đám mây điểm đó sẽ không thay đổi, so sánh mẫu được tạo bằng quang học phát ra từ iPhone hoặc iPad với hình ảnh mà phần tử camera hồng ngoại trong cụm phần cứng Face ID nhận được.
Bất kỳ biến thể nào trên bề mặt phản chiếu các chấm hồng ngoại đó trở lại máy ảnh sẽ dịch chuyển các điểm lại gần nhau hơn hoặc xa hơn. Và độ lệch có thể được sử dụng để suy ra hình dạng và đặc điểm vật lý của đối tượng – trong trường hợp này là khuôn mặt của người dùng – được chụp ảnh.
Ngược lại, quay trở lại sự khác biệt giữa Face ID và LiDAR, cảm biến được tìm thấy ở mặt sau các sản phẩm của Apple phát ra ít điểm đánh dấu hồng ngoại hơn, bao gồm một lưới 24 x 24 chấm thông thường. Tuy nhiên, mỗi chấm sáng hơn so với các điểm dự kiến của Face ID, điều này mang lại cho LiDAR ở mặt sau của thiết bị cầm tay và máy tính bảng phạm vi hoạt động tuyệt vời lên đến 5 m.
Và hệ thống không chỉ có thể xác định thông tin hình dạng từ các biến dạng trong lưới nhìn thấy khi các chấm hồng ngoại được chiếu lên cảnh phía trước cảm biến, mà còn có thể thu thập thông tin độ sâu dựa trên thời gian bay. Việc phát hiện các xung laze do chip LiDAR phát ra bị ảnh hưởng bởi việc các bề mặt phản xạ ở gần nguồn hồng ngoại của thiết bị hơn hay xa hơn.
Bằng sáng chế chẳng hạn như US-20200256669 (xem PDF) cho thấy rằng Apple sử dụng một dãy thưa thớt các điốt tuyết lở photon đơn lẻ (SPAD) để thực hiện một loại dự trữ quang học về vị trí phát xạ LiDAR tìm phạm vi hồng ngoại. Và thiết kế True Depth Face ID của nhà sản xuất iPhone cũng có những cải tiến cho phép phần cứng nhận biết khoảng cách chính xác hơn, mặc dù ở các thang độ dài khác nhau.
LiDAR trong smartphone mang lại lợi ích cho nhiếp ảnh, giúp lấy nét hình ảnh ngay cả trong điều kiện thiếu sáng nhờ khả năng tìm kiếm phạm vi hồng ngoại. Và khả năng lập bản đồ chính xác môi trường vật lý xung quanh thiết bị mang đến cho các nhà phát triển cơ hội kết hợp thế giới thực và ảo để tạo ra trải nghiệm thực tế tăng cường.
Ngày càng có nhiều ứng dụng iPhone và iPad sử dụng khả năng của LiDAR để tự động tạo bản vẽ CAD từ hình ảnh quang học được thu thập từ thiết bị. Các công cụ phần mềm thương mại như AutoCAD của Autodesk từ lâu đã có khả năng nhập dữ liệu đám mây điểm LiDAR, nhưng việc có thể thực hiện mọi thứ (từ ghi lại các phép đo kỹ thuật số đến hiển thị tệp cuối cùng) trên điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng của bạn sẽ hợp lý hóa quy trình một cách đáng kể.
Điện thoại thông minh là thiết bị chăm sóc sức khỏe
Một trong những cơ hội kinh doanh gây tò mò nhất mở ra khi có LiDAR trong điện thoại thông minh là có thể thăm dò quang học các chất lỏng như máu hoặc sữa để xác định mức độ đông máu hoặc đặc trưng cho hàm lượng chất béo. Vào năm 2022, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra nó như thế nào có thể kiểm tra một giọt chất lỏng bằng điện thoại thông minh LiDARvà công việc nêu bật tiềm năng to lớn của các thiết bị di động trong việc hỗ trợ sức khỏe của người dùng.
Trong trường hợp sử dụng điện thoại thông minh để đo các đặc tính của chất lỏng, nhóm nghiên cứu của Đại học Washington sử dụng các đặc tính kết hợp của ánh sáng laser để thu thập dữ liệu mẫu từ xa. Chiếu các chùm phát xạ laze hồng ngoại từ mô-đun LiDAR của iPhone lên các mẫu chất lỏng sẽ tạo ra các mẫu đốm hình thành do giao thoa quang học mang tính xây dựng và phá hoại.
Và xem xét cách các mẫu đốm này thay đổi theo thời gian có thể được sử dụng để xác định các đặc tính của chất lỏng mà không cần phải gửi các giọt nước đến phòng thí nghiệm để phân tích.
[ad_2]
