基于双探测器的手持式激光测距仪系统设计与实现-中南大学学报.PDF

第 46 卷第 8 期 中南大学学报自然科学版( ) Vol.46 No.8 2015 年 8 月 Journal of Central South University (Science and Technology) Aug. 2015 DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2015.08.012 基于双探测器的手持式激光测距仪系统设计与实现 赵文成，许贤泽，乐意，刘盼盼，汪鑫 (武汉大学 电子信息学院，湖北 武汉，430079) 摘要：针对传统激光测距仪测距精度低、成本高以及速度慢等问题，设计一种基于双探测器的手持式激光测距仪。 该测距仪使用分束镜实现光路内校准，设计检相电路将信号相位转变为带有相位信息的直流电平，并使用 CORDIC 数字计算方法求解相位，最后应用基于超定方程组的测距解模糊算法求解待测距离，对 3 台双探测器测 距仪和 2 台K60 测距仪以精度 0.18 mm 进行测距比较试验。研究结果表明：与传统测距仪相比，光路内校准可以 消除电路附加相移，检相算法简单快速，解模糊避免对最优距离的有哪些信誉好的足球投注网站，因此提高了测距精度和测距速度。在 0~60 m 的测程内，3 台双探测器测距仪的平均测距时间小于1.8 s，平均测量误差小于2 mm，测量标准差小于 1 mm。 与 K60 系列测距仪相比，双探测器测距仪测距精度和测距速度都有较大提升，验证了该设计方案的可靠性。 关键词：手持式激光测距仪；相位测量；距离解模糊；分束镜；检相电路；CORDIC 数字算法 中图分类号：TH761.2 文献标志码：A 文章编号：1672−7207(2015)08−2843−07 System design and implementation for a portable laser rangefinder with dual detectors ZHAO Wencheng, XU Xianze, LE Yi, LIU Panpan, WANG Xin (School of Electronic Information, Wuhan University, Wuhan 430079, China) Abstract: The traditional laser rangefinders have low measurement accuracy, slow speed and high cost. Owing to this, a portable laser rangefinder with dual detectors was designed. Firstly, a beam splitting lens was used to allow the light path to realize internal calibration. And then a phase detecting circuit was designed to produce a DC level, which reflects the value of the signal phase. CORDIC algorithm was adopted to calculate phase. Finally, based on overdetermined linear equations, an algorithm was presented to solve the laser ranging ambiguity. Two K60 laser rangefinder and thre