LiDAR Reflectivity(반사율), Intensity(강도) 의미와 연구 방향

LiDAR는 물체를 인식하기 위해 레이저를 방출하고 반사된 레이저를 다시 수신합니다. 이때, 물체의 material에 따라 레이저의 반사율이 달라지고, 측정되는 point의 intensity 값이 상이하게 측정됩니다. 이에 대해 자세히 설명드리겠습니다.

Reflectivity

(Robosense Ruby의 Manual 내용을 정리하였습니다. 해당 Manual에서는 Reflectivity를 Intensity 의미로 사용하고 있습니다.)

Reflectivity와 관련하여 다음 3가지 사실을 알아야 합니다.

- LiDAR의 출력인 Data Packet에 포함되고, 각 Data Point에 대응되는 Reflectivity 값을 바로 얻을 수 있습니다. 

- 0~255의 이산화 된 값으로 얻어집니다. 

- Object의 material에 크게 영향을 받으며, 이 특성을 이용해 서로 다른 material을 구분할 수 있습니다.

난반사(diffuse reflection)가 일어나는 경우 Reflectivty 값이 작으며, 검은색 물체의 경우 레이저가 흡수되기 때문에 값이 더 작아집니다.

난반사가 일어날 때, Reflectivity

반면에 재귀반사(역반사, retro reflection)가 일어나는 경우 Reflectivty 값은 커지고, 흰색 물체의 경우 값이 더 커집니다.

재귀반사가 일어날 때, Reflectivity

Viewer를 통한 Intensity 확인

다음 사진에서 이전에 설명한 내용들을 확인할 수 있습니다. Intensity 값은 0~255로 표현되며 이를 색상으로 표현하고 있습니다.  

사진 출처: https://www.robosense.ai/en/tech-show-55

Reflectivity, Intensity 특성을 이용한 연구

1) 딥러닝 모델의 input parameter로 Intensity 활용

2) Intensity 값을 이용한 차선 인식

https://www.mathworks.com/help/lidar/ug/lane-detection-in-3d-lidar-point-cloud.html

(2022) K-Lane: Lidar Lane Dataset and Benchmark for Urban Roads and Highways

3) Reflectivity와 Intensity를 이용한 Noise 제거

(2021) Reflective Noise Filtering of Large-Scale Point Cloud Using Transformer

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https://news.samsungdisplay.com/29873

빛을 원래 자리로 되돌려 보내는 현상, '재귀 반사'란? | 삼성디스플레이 뉴스룸