LiDARと3Dスキャナの違いは何ですか？

LiDARと3Dスキャナ：何が違う？ 立体把握技術の基礎知識

LiDAR（Light Detection and Ranging）と3Dスキャナは、どちらも対象物の形状や距離情報を取得し、立体的なデータを作成する技術です。しかし、その原理や得意とする分野には明確な違いがあります。この記事では、両者の違いをわかりやすく解説し、それぞれの特性を理解するための基礎知識を提供します。

LiDAR：広範囲な距離計測に特化した技術

LiDARは、レーザー光を照射し、その反射光をセンサーで捉えることで、対象物までの距離を測定する技術です。主に、パルス状のレーザー光を使用し、光が往復する時間を計測することで距離を算出します。この技術は、航空測量や自動運転技術など、広範囲の距離情報を高速かつ高精度に取得する必要がある分野で広く利用されています。

LiDARの主な特徴は以下の通りです。

• 長距離計測に強い: 数メートルから数百メートルまでの距離を計測できます。
• 高速データ取得: リアルタイムに近い速度でデータを取得できます。
• 高い精度: 正確な距離情報を取得できます。
• 悪天候に比較的強い: ある程度の雨や霧の中でも計測可能です。
• データの疎密: スキャン範囲が広いため、取得できるデータポイントは比較的疎になります。

3Dスキャナ：詳細な形状取得に特化した技術

一方、3Dスキャナは、対象物の表面形状を詳細に捉え、三次元モデルを生成する技術です。LiDARと同様にレーザー光を使用するタイプもありますが、構造化光やフォトグラメトリなど、異なる原理を用いたスキャナも存在します。3Dスキャナは、工業製品の設計・検査、文化財のデジタルアーカイブ、医療分野など、より詳細な形状情報を必要とする分野で利用されます。

3Dスキャナの主な特徴は以下の通りです。

• 詳細な形状取得: 複雑な形状や細かい凹凸まで捉えられます。
• テクスチャ情報の取得: 色情報や表面の質感も取得できます。
• 高いデータ密度: スキャン範囲が狭いため、取得できるデータポイントは密になります。
• 近距離計測に強い: 数センチから数メートルの距離を計測するのに適しています。
• 種類が豊富: 用途に合わせて様々な方式のスキャナを選択できます。

水平方向と垂直方向の情報という誤解について

冒頭の文章にある「LiDARは主に水平方向の距離情報を取得するのに対し、3Dスキャナーは水平方向に加えて垂直方向の情報も取得し、完全な3次元モデルを生成します」という記述は、必ずしも正確ではありません。

実際には、LiDARも3Dスキャナも、レーザーを様々な方向に照射することで、水平方向、垂直方向の両方の距離情報を取得しています。重要なのは、それぞれの技術が持つ特性と、それらがどのように応用されているかということです。

まとめ：用途に合わせて最適な技術を選択

LiDARと3Dスキャナは、どちらも三次元データを取得するための強力なツールですが、それぞれ得意とする分野が異なります。LiDARは広範囲の距離情報を高速かつ高精度に取得するのに適しており、3Dスキャナはより詳細な形状情報を取得するのに適しています。そのため、目的に応じて最適な技術を選択することが重要です。

例えば、自動運転車の開発においては、周囲の状況をリアルタイムに把握するためにLiDARが使用されます。一方、工業製品の品質検査においては、設計図との誤差を詳細に比較するために3Dスキャナが使用されます。

このように、LiDARと3Dスキャナは、それぞれの特性を活かし、様々な分野で私たちの生活を豊かにする技術として活用されています。