基于激光三角法的室內(nèi)測(cè)距系統(tǒng)研究.pdf

1、激光測(cè)距是一項(xiàng)新興的技術(shù)，它的出現(xiàn)使得工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域有了更好的發(fā)展。與傳統(tǒng)的工業(yè)測(cè)量技術(shù)相比，激光測(cè)距技術(shù)具有非接觸、高精度、高速度等特點(diǎn)，因此在工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應(yīng)用，例如地形測(cè)量、汽車(chē)定位等，但是目前激光測(cè)距技術(shù)存在精度與測(cè)量范圍之間難以兼顧的矛盾。
　　本文基于激光三角法測(cè)距技術(shù)，對(duì)適用于室內(nèi)測(cè)量的激光測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)和實(shí)現(xiàn)，使得該系統(tǒng)在兼顧大量程的基礎(chǔ)上，依然具有高精度。本文主要工作如下：
　　(1)提出

2、了基于激光三角法測(cè)距技術(shù)的改進(jìn)型室內(nèi)激光測(cè)距系統(tǒng)。該系統(tǒng)針對(duì)室內(nèi)測(cè)距高精度、大量程的需求，提出了具有雙CCD的分段測(cè)距技術(shù)，以克服傳統(tǒng)的激光三角測(cè)距技術(shù)無(wú)法兼顧精度與量程的局限性。
　　(2)設(shè)計(jì)激光測(cè)距系統(tǒng)的硬件模塊及驅(qū)動(dòng)時(shí)序。硬件電路部分主要包括：FPGA電路模塊、CCD光電轉(zhuǎn)換模塊和AD采樣模塊等，并利用Altium Designer繪制硬件電路板。利用Verilog語(yǔ)言設(shè)計(jì)CCD芯片以及AD芯片的驅(qū)動(dòng)程序，配置了AD芯片的

3、工作模式，并使用Modelsim仿真軟件驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)時(shí)序的正確性。
　　(3)對(duì)采用重心法的激光光斑質(zhì)心位置算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。對(duì)比各種激光光斑質(zhì)心位置算法，采用受外界干擾最小的重心法。配置Nios II軟核處理器，對(duì)CCD信號(hào)進(jìn)行重心法處理得到光斑質(zhì)心的位置，從而計(jì)算得出測(cè)量距離。
　　(4)基于改進(jìn)型室內(nèi)激光測(cè)距系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)，對(duì)該系統(tǒng)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，對(duì)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。通過(guò)測(cè)量分析，該系統(tǒng)在沒(méi)有