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激光三角法测距是一种重要的非接触测量方法,已经越来越广泛地应用在生产生活和国防建设等许多领域。本文研究了基于二分束比的三角法激光测距,旨在解决因外界环境干扰引起的测距精度下降和传统的三角法测距系统不易小型化的问题,同时制作出基于此方法的激光测距仪。
本文对影响三角法激光测距精度的多个因素进行了详细讨论,主要因素有:物象映射关系的非线性、被测表面的特性、光学系统的像差、大气传输特性等。针对激光三角法测距存在的主要问题,提出二分束法来降低环境因素导致的影响。
传统的三角法激光测距系统都会采用较为复杂和体积大的PSD或CCD结构,不利于三角法测距的小型化,同时对外界环境的抗干扰性差。本文采用双PIN管探测器作光电检测单元,来实现光束的二分束,可以大大简化结构,使测距仪小型化,同时具有较强的抗干扰性。
二分束三角法激光测距,是利用光度学和高斯光束理论,推导出二分束的光功率比与待测距离及发射角的关系,并通过数值积分计算获得其关系图,进而通过测量分束的光功率计算出目标距离。
本方法具有结构简单、尺寸小、精度高、对目标物颜色深浅不敏感等的优越特性,具有良好的应用前景。结合工程实际,通过测距仪实物的研制,达到了工艺参数的要求,效果良好,很好地满足了合作方的需求。