Chapitre 2: Interactions laser-surfaces Flashcards
Qu’est-ce que l’effet hot spot?
En lidar, l’illumination et la réception suivent le même trajet. Cette géométrie de rétro-réflectance nécessite de considérer l’effet hot spot dans la caractérisation des propriétés spectrales des objets de surface. Peut augmenter d’un facteur de 2-3 la réflectance.
Vrai ou faux? L’état des objets peut influencer leur réflectance.
Vrai. Par exemple, l’humidité et la pluie peuvent faire en sorte qu’on ait moins de retours provenant du sol.
La portée maximale est dépendante de quoi?
La portée maximum est fortement dépendante de la réflectance de la surface.
Qu’est-ce que la portée des RETOURS?
C’est la distance entre le capteur et la surface ayant provoqué un retour.
Qu’est-ce que la portée d’un lidar?
La distance maximale à laquelle une cible peut être perçue par le lidar. Au-delà de la portée, l’intensité du faisceau laser réfléchie par la cible est trop faible pour être perçue par le capteur lidar.
Qu’est-ce qui fait varier la portée d’un lidar?
- Niveau de réflectance de la cible
- Puissance à laquelle le faisceau laser est émis
Comment les fabricants de lidar définissent-ils la portée?
Les fabricants de lidar définissent la portée comme la distance maximale à laquelle une cible avec une réflectance de 10% peut être captée.
La puissance est exprimée en quelles unités?
Watts pour les laser à émission continue
Joules pour les laser à pulse
Vrai ou faux? Plus la fréquence d’émission est élevée et que la durée est longue, plus l’énergie et la puissance maximale sont faibles.
Vrai.
Pourquoi il faut faire un compromis entre un PRF élevé et une puissance élevée?
Parce que le le PRF est limité par la capacité de recharger le laser.
Exemple: Pour la végétation, une haute énergie est souhaitable pour que suffisamment d’énergie atteigne le sol. Cependant un haut PRF permet d’augmenter la résolution, donc les probabilités que des impulsions passent dans des trouées et atteignent le sol. Le meilleur choix n’est pas simple à identifier.
L’intensité du retour lidar varie en fonction de quoi?
L’intensité du retour lidar est fonction de…
- la distance
- la réflectance de la cible
- la fraction d’énergie de l’impulsion qui frappe la cible
Expliquer le concept de réflectance apparente.
Mettons qu’une table a une réflectance de 50%. Si juste la moitié de l’impulsion atterrit sur la table, on va mesurer 25%, soit 50% de 50% de l’impulsion. Ce qui est réfléchi est ¼ de l’énergie.
Qu’est-ce qu’une image intensité?
L’image intensité est une image en niveau de gris générée à partir des valeurs d’intensité des pulse réfléchies par les cibles. Pour chacun des retours du faisceau laser, une valeur d’intensité est associée au point.
En quoi la notion de réflectance apparente peut être utile?
Au niveau terrestre pour séparer le feuillage du bois des arbres. L’eau contenue dans les feuilles fait baisser la réflectance. Les branches ont un plus faible contenu en eau. Les feuilles sont donc beaucoup moins réfléchissantes que le bois. Propriétés spectrales différentes. On pourrait donc les séparer de manière automatique.
Quel est l’objectif de la normalisation de l’intensité d’un retour laser?
Déterminer l’intensité du retour à une distance commune X.
Qu’est-ce que la résolution verticale?
La capacité à séparer 2 objets le long d’une impulsion.
Vrai ou faux? La fréquence d’émission peut avoir une influence sur la longueur de l’impulsion.
Vrai. Pour une fréquence d’émission (PRF) plus faible, la puissance est plus élevée, l’impulsion est plus longue et la résolution verticale est plus faible.
C’est quoi un point mixte?
Une fraction d’impulsion frappant un objet.
Avantages d’une divergence faible?
Une divergence faible peut :
- fournir des résultats plus précis en position (incertitude horizontale réduite)
- augmenter l’énergie réfléchie
Avantages d’une divergence élevée?
Une divergence élevée permet de…
- voler plus bas tout en respectant les règles de sécurité pour la vision humaine
- augmenter les probabilités de détecter de petits objets comme les câbles électriques ou le sommet des arbres
En mode FWF, il est mieux d’avoir une grande ou une petite divergence?
FWF: divergence plus élevée pour permettre d’avoir des empreinte au son contiguës, sans quoi la forme d’onde est moins représentative (surtout en forêt).
En mode retours discrets, il est mieux d’avoir une grande ou une petite divergence?
Retours discrets: divergence plus petite permet de concentrer plus d’énergie dans l’impulsion et de diminuer la durée de l’impulsion, augmentant ainsi la résolution verticale (meilleure séparation des différents objets frappés par l’impulsion).
Le photon counting permet de détecter quoi?
Détecte des photons individuellement. Technique utilisée principalement pour l’atmosphère et la forêt, où les objets sont distribués verticalement.
Quelles sont les 2 méthodes de photon counting?
- Une impulsion et détection successive de plusieurs photons
- Plusieurs impulsions, détection de photons individuels pour chaque impulsion
Que provoque la déformation de l’impulsion sur les pentes?
Une augmentation de l’incertitude sur la position horizontale et verticale. L’incertitude augmente avec l’angle de visée latéral du laser.
