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融合LIDAR 的激光同步扫描三角测量系统的设计

费凯 张璐 朱飞虎 张旭 屠大维

费凯, 张璐, 朱飞虎, 张旭, 屠大维. 融合LIDAR 的激光同步扫描三角测量系统的设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2358-2363.
引用本文: 费凯, 张璐, 朱飞虎, 张旭, 屠大维. 融合LIDAR 的激光同步扫描三角测量系统的设计[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2358-2363.
Fei Kai, Zhang Lu, Zhu Feihu, Zhang Xu, Tu Dawei. Design of laser triangulation system based on synchronized scanners with LIDAR[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2358-2363.
Citation: Fei Kai, Zhang Lu, Zhu Feihu, Zhang Xu, Tu Dawei. Design of laser triangulation system based on synchronized scanners with LIDAR[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(8): 2358-2363.

融合LIDAR 的激光同步扫描三角测量系统的设计

基金项目: 

国家自然科学基金(51205244);机械系统与振动国家重点实验室课题(MSV2015010);上海市教育委员会科研创新项目(14YZ006)

详细信息
    作者简介:

    费凯(1989-),男,硕士生,主要从事光学系统设计及视觉检测方面的研究。Email:mybachelor@163.com

    通讯作者: 张旭(1982-),男,副教授,博士,主要从事结构光三维测量、视觉检测方面的研究。Email:xuzhang@shu.edu.cn
  • 中图分类号: TH741;O439

Design of laser triangulation system based on synchronized scanners with LIDAR

  • 摘要: 为了实现对远近距离的物体进行三维测量,扩大系统的测量范围,建立了融合LIDAR的激光同步扫描三角测量系统。对该系统的原理、系统设计及器件选型进行研究。首先,根据同步扫描机制,在普通三角测量的基础上融合LIDAR技术,并推导出三维点的计算公式。接着,根据系统设计要求,介绍了激光器、接收透镜、反射镜、二向色镜、扫描伺服电机、LIDAR接收器以及相机的选型等。然后,根据选型的结果,设计机械结构。最后,通过Zemax对搭建的光学系统进行光路仿真,验证原理的可行性;并在现实环境中,对APD的回光量进行测试以及对实际物体进行扫描并获得三维点云。实验结果表明,该系统的设计是可行的。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-12-10
  • 修回日期:  2015-01-12
  • 刊出日期:  2015-08-25

融合LIDAR 的激光同步扫描三角测量系统的设计

    作者简介:

    费凯(1989-),男,硕士生,主要从事光学系统设计及视觉检测方面的研究。Email:mybachelor@163.com

    通讯作者: 张旭(1982-),男,副教授,博士,主要从事结构光三维测量、视觉检测方面的研究。Email:xuzhang@shu.edu.cn
基金项目:

国家自然科学基金(51205244);机械系统与振动国家重点实验室课题(MSV2015010);上海市教育委员会科研创新项目(14YZ006)

  • 中图分类号: TH741;O439

摘要: 为了实现对远近距离的物体进行三维测量,扩大系统的测量范围,建立了融合LIDAR的激光同步扫描三角测量系统。对该系统的原理、系统设计及器件选型进行研究。首先,根据同步扫描机制,在普通三角测量的基础上融合LIDAR技术,并推导出三维点的计算公式。接着,根据系统设计要求,介绍了激光器、接收透镜、反射镜、二向色镜、扫描伺服电机、LIDAR接收器以及相机的选型等。然后,根据选型的结果,设计机械结构。最后,通过Zemax对搭建的光学系统进行光路仿真,验证原理的可行性;并在现实环境中,对APD的回光量进行测试以及对实际物体进行扫描并获得三维点云。实验结果表明,该系统的设计是可行的。

English Abstract

参考文献 (19)

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