一种激光雷达三角测距法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种激光雷达三角测距法。
【背景技术】
[0002] 要实现智能移动机器人的自主运动，就离不开路径规划和实时避障，而实时避障 的一个关键技术就是准确地测出机器人到障碍物的距离，目前常用的测距法存在一定的缺 点或不足。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种激光雷达三角测距法，该激光 雷达三角测距法成本低，精度高，易于实现。
[0004] 为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0005] -种激光雷达三角测距法，激光雷达包括有一个(XD摄像头孔及一个激光发射孔， 内部安装了一个摄像头及一个激光发射器，根据三角测距法，以光源、被测物面、光接收系 统三点共同构成一个三角形光路，其公式为
其中，s--入射光点与 接收透镜入光点的距离，f一一接收透镜入光点到成像面的垂直距离，β-一入射激光光轴 与接收透镜光轴的夹角。
[0006] 其中，所述激光雷达由主程序进行初始化之后，将进入一个无限的循环中，在循环 中，系统不停地获取测量角度及距离信息并将其输出，如果其间上层用输入了串口控制信 号，程序将根据串口信号对系统进行相应的控制。
[0007] 其中，所述三角测距法获取槽型光耦的光电信号转化之后，通过计时器对电信号 进行计时，每次获取完像素信息之后获取一次当前的计时器时间t，对比上一次旋转一周的 时间T，计算出当前的角度信息。
[0008] 其中，所述三角测距法测距完成了像素获取、阈值计算、激光光斑定位、激光亚像 素点计算的功能，根据像素的最值来确阈值，利用重心法定位激光光斑，最后计算出探测距 离。
[0009] 本发明的有益效果为:本发明所述的一种激光雷达三角测距法，激光雷达包括有 一个CCD摄像头孔及一个激光发射孔，内部安装了一个摄像头及一个激光发射器，根据三角 测距法，以光源、被测物面、光接收系统三点共同构成一个三角形光路，其公式为
其中，S--入射光点与接收透镜入光点的距离，f--接收透镜入光点到成像 面的垂直距离，β-一入射激光光轴与接收透镜光轴的夹角，本发明具有成本低，精度高，易 于实现的优点。
【附图说明】
[0010]下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发 明的任何限制。
[0011]图1为本发明的原理不意图； 图2为本发明的串口控制信号流程图； 图3为本发明的角度信息流程图； 图4为本发明的探测距离流程图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
[0013] 如图1所示，一种激光雷达三角测距法，激光雷达包括有一个CCD摄像头孔及一个 激光发射孔，内部安装了一个摄像头及一个激光发射器，根据三角测距法，以光源、被测物 面、光接收系统三点共同构成一个三角形光路，其公式戈
其中，s-- 入射光点与接收透镜入光点的距离，f一一接收透镜入光点到成像面的垂直距离，β-一入 射激光光轴与接收透镜光轴的夹角；由激光器发出的光线，经过汇聚透镜聚焦后入射到被 测物体表面上，光接收系统接收来自入射点处的散射光，并将其成像在光电位置探测器敏 感面上，通过光点在成像面上的位移来测量被测物面移动距离的一种测量方法;单点式激 光三角法测量可分为直射式和斜射式两种结构，光源与光接收系统如何设置主要按测试目 标的要求、测量系统构造等灵活选择;本设计采用斜射式激光三角测距法，激光器发设的平 行光线，经过会聚透镜聚焦后形成一束光，该光束垂直射到被测物体表面，待测目标面的相 对移动或其表面变化都会导致入射光点沿入射光轴前后移动，测量激光的散射光经接收透 镜垂直照射到光电位置探测器上如果入射光点在光电探测器形成了位移X，则待测目标面 沿轴方向的相对位移为d。
[0014] 进一步的，所述激光雷达由主程序进行初始化之后，将进入一个无限的循环中，在 循环中，系统不停地获取测量角度及距离信息并将其输出，如果其间上层用输入了串口控 制信号，程序将根据串口信号对系统进行相应的控制。
【主权项】
1. 一种激光雷达S角测距法，其特征在于:激光雷达包括有一个CC时暴像头孔及一个激 光发射孔，内部安装了一个摄像头及一个激光发射器，根据=角测距法，W光源、被测物面、 光接收系统S点共同构成一个S角形光路，其公式为；其中，S-一入 射光点与接收透镜入光点的距离，f一一接收透镜入光点到成像面的垂直距离，e--入射 激光光轴与接收透镜光轴的夹角。2. 根据权利要求1所述的一种激光雷达=角测距法，其特征在于:所述激光雷达由主程 序进行初始化之后，将进入一个无限的循环中，在循环中，系统不停地获取测量角度及距离 信息并将其输出，如果其间上层用输入了串口控制信号，程序将根据串口信号对系统进行 相应的控制。3. 根据权利要求1所述的一种激光雷达=角测距法，其特征在于:所述=角测距法获取 槽型光禪的光电信号转化之后，通过计时器对电信号进行计时，每次获取完像素信息之后 获取一次当前的计时器时间t，对比上一次旋转一周的时间T，计算出当前的角度信息。4. 根据权利要求1所述的一种激光雷达=角测距法，其特征在于:所述=角测距法测距 完成了像素获取、阔值计算、激光光斑定位、激光亚像素点计算的功能，根据像素的最值来 确阔值，利用重屯、法定位激光光斑，最后计算出探测距离。
【专利摘要】本发明公开了一种激光雷达三角测距法，激光雷达包括有一个CCD摄像头孔及一个激光发射孔，内部安装了一个摄像头及一个激光发射器，根据三角测距法，以光源、被测物面、光接收系统三点共同构成一个三角形光路，其公式为？、；其中，s——入射光点与接收透镜入光点的距离，f——接收透镜入光点到成像面的垂直距离，β——入射激光光轴与接收透镜光轴的夹角，本发明具有成本低，精度高，易于实现的优点。
【IPC分类】G01S17/93, G01S17/08
【公开号】CN105652280
【申请号】
【发明人】杜元源, 陈明建, 梁嘉俊, 李高
【申请人】广东雷洋智能科技股份有限公司, 广东工业大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月26日