光电子课程设计_基于三角测量法的激光测距

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1、光电子课程设计_基于三角测量法的激光测距光电子课程设计：基于三角测量法的激光测距摘要：本文先对激光测距的种类及原理进行介绍，其次分析不同种类的优缺点。确定制作测距仪器的制作方向。分析测量当中不同元器件存在的问题，寻找有效的解决方案，重点研究摄像头成像时存在误差的形成原因。根据研究得到的数据，对PC客户端的程序设计进行调整。利用程序尽可能减少由于硬件产生的误差。重点是设计出能确定光点的定位算法，通过对摄像头的定标、激光定位，达到实验数据与实际测量误差在10%以内。最后，提出对作品进行优化和系统功能提升计划关键词

2、：短距离、低成本、三角测量法ABSTRACT:Inthispaper,theprincipleoflaserrangingspeciesandintroducedfirst,followedbyanalysisoftheadvantagesanddisadvantagesofdifferenttypes.Productionrangefindertodeterminethedirectionoftheproduction.Analyticalmeasurementsamongdifferentcomponen

3、tsoftheproblems,tofindeffectivesolutionstothecauseserrorsinthepresenceofthecamerafocusedonimaging.AccordingtodataobtainedfromstudiesontheclientPCprogrammingadjustments.Theuseofprocedurestominimizeerrorsduetohardware-generated.Focusesthelightspotcanbedetermi

4、nedtodesignthelocationalgorithm,throughthecameracalibration,laserpositioning,totheexperimentaldataandtheactualmeasurementerroriswithin10%.Finally,theworkinoptimizingsystemfunctionalityandEnhancementProgrammeKEYWORDS:Shortdistance、Lowcost、Trianglemeasurement

5、目录1、前言1.1激光测距1.2激光测距仪1.3三角测量法激光测距简介1.4设计目标2、测距方案2.1几种常用的测距方法2.1.1手持激光测距仪2.1.2望远镜式激光测距仪2.2测距方案选定2.3三角测量法3、硬件模块设计3.1激光发射模块设计3.2信号接收模块设计3.2.1摄像头定标3.3激光出射角4、PC程序设计4.1摄像头调用4.2光点定位5、结论前言1.1激光测距激光测距（laserdistancemeasuring）是以激光器作为光源进行测距激光测距技术是一种集合了光学、计算机科学、机械设计等的高新

6、技术。而根据激光工作的方式分为连续激光器和脉冲激光器。激光测距主要应用在远距离或者非接触情况下，如建筑桥梁、隧道挖掘等领域得到广泛应用。1.2激光测距仪激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪主要分为手持激光测距仪、望远镜式激光测距仪和相位式激光测距仪。早期，激光测距仪广泛用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导

7、弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。后来由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。国内外已有不少公司有对激光测距仪进行研发，并且都能达到较高的精度，但价格较高，且短距离测量不准确。并且长距离的激光测距仪都会存在盲区，则当测量距离少于15米时，测量不准确。1.3三角测量法激光测距简介激光测距并不只依赖单一的技术。面对不同的测量环境，可以有不同的测量方案。例如，测量远距离的地形测量、矿石挖掘测量等，可以应用脉冲激光

8、测量。而本项目则提出一个新的测量理念运用到短距离的测量情况。三角测量法激光测距是将激光打到待测物体上时，利用摄像头接收画面，通过对感光位置的计量，测出空间距离。1.4设计目标本作品的测量精准度与摄像头像素成正比。而本设计的主要目的是运用低成本元器件制作出短距离激光测距仪。由于选有低成本元件，因此硬件的误差会存在明显。我们可以通过程序优化、摄像头标定、利用数据改良等方式尽量减少误差。测距方案实现测距的