資料介紹
隨著測量技術的迅猛發展,現今對三維深度的測量常用激光測距法。然而,固定攝像
機電荷耦合型CCD 器件是一種集成電路,通過CCD 可以實現光電轉換信號儲存、轉移(傳輸)、輸出、處理以及電子快門等一系列功能,CCD 數據率可調。因此,CCD 可適用于動態、靜態等各種條件下的尺寸測量。鑒于此,本文從物理光電學及數學角度,采用CCD 激光測距法,推導了基于靜態圖像的CCD 激光測距的通用公式。該算法的最大優點是無需進行復雜的迭代計算,大大降低了計算量,且有效的提高了測量精度。分析表明:該方法計算簡單、易于實現、實用價值高。
我國光電測距儀的研制開始于1958 年,直至70 年代才出現了突破性的進展。1974 年12 月JCY-2 型激光測距儀研制成功,該儀器與當時國外顯有威望的AGA-8 型激光測距儀相媲美。但是,近年來我國對三維深度測量技術的發展還是較國外對此方面的研究及應用稍緩一步,致使我國要以高價從國外引進此類產品。因此,對于三維深度測量核心技術在我國的研究是非常必要的。
三維深度測量的研究方法尚未純熟,目前已提出的比較接近國際技術水平的方法有:光學散焦法[1、2、3、4]、激光測距法[5、6]和雙目立體視覺法[7、8]。本文提出的基于靜態圖像的CCD激光測距法是基于結合激光和CCD 的優勢考慮的。激光具有方向性強、單色性好、高亮度、良好的相干性,可以進行空間測距,用于精密的長度測量和各種計量工作。CCD 器件是一種固體化器件,具有體積小、重量輕、電壓及功耗低、可靠性高、壽命長等一系列優點。具有理想的“掃描”線性,可進行行向尋址,可變換“掃描”速度,畸變小,尺寸重現性好,特別用于尺寸測量、定位和成像傳感等方面。CCD 器件的光敏元間距的幾何尺寸精確,可以獲得很高的定位精度和測量精度,比如東芝的2048 位 CCD 的光敏元間距可達14μm,5000 位CCD 可達7μm。CCD 數據率可調,因此可適用于動態、靜態等各種條件下的測量,而且還可以利用電子快門面陣CCD 系統實現高速瞬態的記錄。
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