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基于线激光扫描的三维测距系统的中期报告

一、选题背景

三维测距技术是一种测量目标物体表面到参考面的距离的技术。它广泛应用于工业、建筑、地质等领域。传统的三维测距方法主要包括测距仪、雷达、摄像机测距等。这些方法都有自己的局限性，例如，测距仪需要距离目标较近，雷达对目标表面材质有一定要求，摄像机测量需要光线条件比较好。

随着激光技术的进步，线激光扫描技术成为一种新兴的三维测距技术。它可以较快速、准确地获取目标物体的三维形状数据，同时能够避免传统测量方法的限制。

因此，本次研究选题基于线激光扫描的三维测距系统，旨在解决传统三维测距方法存在的问题，提高三维测距的效率和精度。

二、研究方法

本次研究基于线激光扫描原理和技术，设计并实现了一个三维测距系统。系统主要包括激光发射器、接收器、运动控制系统和数据处理系统。具体步骤如下：

1.激光发射器发出一条薄线激光，经过扫描镜反射至目标物体表面，形成一个线形光点。

2.接收器接收线形光点反射回来的激光信号，并将其转化为电信号。

3.运动控制系统控制发射器和接收器围绕目标物体旋转，不断获取目标物体的不同角度的线形光点数据。

4.数据处理系统对获取的线形光点数据进行处理，通过三角测量算法计算出目标物体表面到参考面的距离，从而实现目标物体的三维测量。

三、研究内容

1.确定激光发射器、接收器和运动控制系统的参数，包括光源功率、波长、激光束直径、旋转速度等。

2.设计并制作系统的硬件平台，包括激光发射器、接收器、扫描镜以及运动机构。

3.实现数据采集和处理算法，包括线形光点数据的采集、处理和三角测量算法的实现。

4.测试系统的性能和精度，分析系统的优缺点。

四、研究进展

目前，我们已确定了系统所需的激光发射器、接收器和运动控制系统的关键参数，并完成了它们的选型和购买。同时，我们正在设计硬件平台，并准备开始系统的软件开发。

在硬件平台设计方面，我们选用了高精度的扫描镜和旋转机构，并根据需求进行了改进，以保证系统的稳定性和精度。

在软件开发方面，我们将采用Python语言编写数据采集和处理程序，并结合三角测量算法实现目标物体表面到参考面的距离测量。

总体来说，我们已完成了研究计划的进度，并将继续进行后续的研究与实验，以实现系统的优化和性能提升。