一種激光雷達(dá)三角測距法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光雷達(dá)三角測距法。
【背景技術(shù)】
[0002] 要實(shí)現(xiàn)智能移動(dòng)機(jī)器人的自主運(yùn)動(dòng)，就離不開路徑規(guī)劃和實(shí)時(shí)避障，而實(shí)時(shí)避障 的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是準(zhǔn)確地測出機(jī)器人到障礙物的距離，目前常用的測距法存在一定的缺 點(diǎn)或不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種激光雷達(dá)三角測距法，該激光 雷達(dá)三角測距法成本低，精度高，易于實(shí)現(xiàn)。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
[0005] -種激光雷達(dá)三角測距法，激光雷達(dá)包括有一個(gè)(XD攝像頭孔及一個(gè)激光發(fā)射孔， 內(nèi)部安裝了一個(gè)攝像頭及一個(gè)激光發(fā)射器，根據(jù)三角測距法，以光源、被測物面、光接收系 統(tǒng)三點(diǎn)共同構(gòu)成一個(gè)三角形光路，其公式為
其中，s--入射光點(diǎn)與 接收透鏡入光點(diǎn)的距離，f一一接收透鏡入光點(diǎn)到成像面的垂直距離，β-一入射激光光軸 與接收透鏡光軸的夾角。
[0006] 其中，所述激光雷達(dá)由主程序進(jìn)行初始化之后，將進(jìn)入一個(gè)無限的循環(huán)中，在循環(huán) 中，系統(tǒng)不停地獲取測量角度及距離信息并將其輸出，如果其間上層用輸入了串口控制信 號(hào)，程序?qū)⒏鶕?jù)串口信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制。
[0007] 其中，所述三角測距法獲取槽型光耦的光電信號(hào)轉(zhuǎn)化之后，通過計(jì)時(shí)器對(duì)電信號(hào) 進(jìn)行計(jì)時(shí)，每次獲取完像素信息之后獲取一次當(dāng)前的計(jì)時(shí)器時(shí)間t，對(duì)比上一次旋轉(zhuǎn)一周的 時(shí)間T，計(jì)算出當(dāng)前的角度信息。
[0008] 其中，所述三角測距法測距完成了像素獲取、閾值計(jì)算、激光光斑定位、激光亞像 素點(diǎn)計(jì)算的功能，根據(jù)像素的最值來確閾值，利用重心法定位激光光斑，最后計(jì)算出探測距 離。
[0009] 本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述的一種激光雷達(dá)三角測距法，激光雷達(dá)包括有 一個(gè)CCD攝像頭孔及一個(gè)激光發(fā)射孔，內(nèi)部安裝了一個(gè)攝像頭及一個(gè)激光發(fā)射器，根據(jù)三角 測距法，以光源、被測物面、光接收系統(tǒng)三點(diǎn)共同構(gòu)成一個(gè)三角形光路，其公式為

其中，S--入射光點(diǎn)與接收透鏡入光點(diǎn)的距離，f--接收透鏡入光點(diǎn)到成像 面的垂直距離，β-一入射激光光軸與接收透鏡光軸的夾角，本發(fā)明具有成本低，精度高，易 于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010]下面利用附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明，但是附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā) 明的任何限制。
[0011]圖1為本發(fā)明的原理不意圖； 圖2為本發(fā)明的串口控制信號(hào)流程圖； 圖3為本發(fā)明的角度信息流程圖； 圖4為本發(fā)明的探測距離流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0013] 如圖1所示，一種激光雷達(dá)三角測距法，激光雷達(dá)包括有一個(gè)CCD攝像頭孔及一個(gè) 激光發(fā)射孔，內(nèi)部安裝了一個(gè)攝像頭及一個(gè)激光發(fā)射器，根據(jù)三角測距法，以光源、被測物 面、光接收系統(tǒng)三點(diǎn)共同構(gòu)成一個(gè)三角形光路，其公式戈
其中，s-- 入射光點(diǎn)與接收透鏡入光點(diǎn)的距離，f一一接收透鏡入光點(diǎn)到成像面的垂直距離，β-一入 射激光光軸與接收透鏡光軸的夾角；由激光器發(fā)出的光線，經(jīng)過匯聚透鏡聚焦后入射到被 測物體表面上，光接收系統(tǒng)接收來自入射點(diǎn)處的散射光，并將其成像在光電位置探測器敏 感面上，通過光點(diǎn)在成像面上的位移來測量被測物面移動(dòng)距離的一種測量方法;單點(diǎn)式激 光三角法測量可分為直射式和斜射式兩種結(jié)構(gòu)，光源與光接收系統(tǒng)如何設(shè)置主要按測試目 標(biāo)的要求、測量系統(tǒng)構(gòu)造等靈活選擇;本設(shè)計(jì)采用斜射式激光三角測距法，激光器發(fā)設(shè)的平 行光線，經(jīng)過會(huì)聚透鏡聚焦后形成一束光，該光束垂直射到被測物體表面，待測目標(biāo)面的相 對(duì)移動(dòng)或其表面變化都會(huì)導(dǎo)致入射光點(diǎn)沿入射光軸前后移動(dòng)，測量激光的散射光經(jīng)接收透 鏡垂直照射到光電位置探測器上如果入射光點(diǎn)在光電探測器形成了位移X，則待測目標(biāo)面 沿軸方向的相對(duì)位移為d。
[0014] 進(jìn)一步的，所述激光雷達(dá)由主程序進(jìn)行初始化之后，將進(jìn)入一個(gè)無限的循環(huán)中，在 循環(huán)中，系統(tǒng)不停地獲取測量角度及距離信息并將其輸出，如果其間上層用輸入了串口控 制信號(hào)，程序?qū)⒏鶕?jù)串口信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種激光雷達(dá)S角測距法，其特征在于:激光雷達(dá)包括有一個(gè)CC時(shí)暴像頭孔及一個(gè)激 光發(fā)射孔，內(nèi)部安裝了一個(gè)攝像頭及一個(gè)激光發(fā)射器，根據(jù)=角測距法，W光源、被測物面、 光接收系統(tǒng)S點(diǎn)共同構(gòu)成一個(gè)S角形光路，其公式為；其中，S-一入 射光點(diǎn)與接收透鏡入光點(diǎn)的距離，f一一接收透鏡入光點(diǎn)到成像面的垂直距離，e--入射 激光光軸與接收透鏡光軸的夾角。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光雷達(dá)=角測距法，其特征在于:所述激光雷達(dá)由主程 序進(jìn)行初始化之后，將進(jìn)入一個(gè)無限的循環(huán)中，在循環(huán)中，系統(tǒng)不停地獲取測量角度及距離 信息并將其輸出，如果其間上層用輸入了串口控制信號(hào)，程序?qū)⒏鶕?jù)串口信號(hào)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行 相應(yīng)的控制。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光雷達(dá)=角測距法，其特征在于:所述=角測距法獲取 槽型光禪的光電信號(hào)轉(zhuǎn)化之后，通過計(jì)時(shí)器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí)，每次獲取完像素信息之后 獲取一次當(dāng)前的計(jì)時(shí)器時(shí)間t，對(duì)比上一次旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間T，計(jì)算出當(dāng)前的角度信息。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光雷達(dá)=角測距法，其特征在于:所述=角測距法測距 完成了像素獲取、闊值計(jì)算、激光光斑定位、激光亞像素點(diǎn)計(jì)算的功能，根據(jù)像素的最值來 確闊值，利用重屯、法定位激光光斑，最后計(jì)算出探測距離。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光雷達(dá)三角測距法，激光雷達(dá)包括有一個(gè)CCD攝像頭孔及一個(gè)激光發(fā)射孔，內(nèi)部安裝了一個(gè)攝像頭及一個(gè)激光發(fā)射器，根據(jù)三角測距法，以光源、被測物面、光接收系統(tǒng)三點(diǎn)共同構(gòu)成一個(gè)三角形光路，其公式為？、；其中，s——入射光點(diǎn)與接收透鏡入光點(diǎn)的距離，f——接收透鏡入光點(diǎn)到成像面的垂直距離，β——入射激光光軸與接收透鏡光軸的夾角，本發(fā)明具有成本低，精度高，易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01S17/93, G01S17/08
【公開號(hào)】CN105652280
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】杜元源, 陳明建, 梁嘉俊, 李高
【申請(qǐng)人】廣東雷洋智能科技股份有限公司, 廣東工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日