(2)采用常见的单点激光器,固定于一平台上,再用舵机步进电机之类器件旋转平台,完成单个方向扫描,再左右旋转,得到所求三维距离;
第(1)种方式将原本的激光点变为一字型激光束,三维激光测距仪通过捕获从物体上反射回来的光束信息,通过软件计算三维距离信息[2]。这样做最大的优点是扫描速率快,准确度高。但由于激光光束从单点变为一线,光照强度会随着照射范围的增大而减弱,因此测距范围会受到一定限制。但对于近距离的3D激光测距而言,这种测距方式性价比较高,适合大面积推广与使用。
对于第(2)种方式,其优势在于可以直接利用二维激光测距系统改造,与第1种方法相比,同样条件下,它的测量距离会更远。不过需要注意的是,在这种测距方式中,控制额外转动轴转动,会由于测距系统机械构造及做工问题,其误差可能较大,同时扫描速率也将大幅下降。
目前这类激光测距系统在各种实验室、研究所、高校教学等领域应用较广泛。虽然目前也有类似kinect等相对成熟的替代方案,不过它们的测距精度与三维激光测距系统相比低很多,同时不适合远距离测量使用[2]。
2。2 三角测距原理
在激光测距研究方法中,常用的有相位差和时间差测距法。另外一种略微少见的为利用相似三角形测距,这也将是实现低成本三维激光测距的关键知识。因为这种方式只需要具备从理论分析然后软件计算的调节,不需要硬件的增加与消耗。同时在一定的距离范围内, 利用三角测距也可以达到相位差和时间差测距同样的效果[3]。
如图2-1所示,该图为三维激光测距系统的模型简化,其中各符号分别代表的含义如下:
β:中心激光束与激光器中心和摄像头中心平面的夹角来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
s:激光器中心与摄像头镜片中心之间的距离
f:摄像头焦距
d:激光器到物体的距离
x:激光点在摄像头感光元件上d位置与中心参考点的距离。