激光測距源碼

① 測距儀原理

現在市面上的測距儀主要分為三類：激光測距儀、超聲波測距儀、紅外測距儀，我們介紹對測距儀原理的分析也主要介紹這三種。

1. 激光測距儀

激光測距儀是利用激光對目標的距離進行准確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。
激光測距儀是目前使用最為廣泛的測距儀，激光測距儀又可以分類為手持式激光測距儀（測量距離0-300米），望遠鏡激光測距儀（測量距離500-3000米）。

2. 超聲波測距儀

超聲波測距儀是根據超聲波遇到障礙物反射回來的特性進行測量的。超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即中斷停止計時。通過不斷檢測產生波發射後遇到障礙物所反射的回波，從而測出發射超聲波和接收到回波的時間差T，然後求出距離L。
超聲波測距儀，由於超聲波受周圍環境影響較大，所以一般測量距離比較短，測量精度比較低。目前使用范圍不是很廣闊，但價格比較低，一般幾百元左右。

3.紅外測距儀

用調制的紅外光進行精密測距的儀器，測程一般為1-5公里。利用的是紅外線傳播時的不擴散原理：因為紅外線在穿越其它物質時折射率很小，所以長距離的測距儀都會考慮紅外線，而紅外線的傳播是需要時間的，當紅外線從測距儀發出碰到反射物被反射回來被測距儀接受到再根據紅外線從發出到被接受到的時間及紅外線的傳播速度就可以算出距離
紅外測距的優點是便宜，易制，安全，缺點是精度低，距離近，方向性差。

② 激光尺的工作原理

激光尺利用紅外線測距或激光測距的原理，測距原理基本可以歸結為測量光往返目標所需要時間，然後通過光速c =299792458m/s
和大氣折射系數n
計算出距離D。

由於直接測量時間比較困難，通常是測定連續波的相位，稱為測相式測距儀。需要注意，測相並不是測量紅外或者激光的相位，而是測量調制在紅外或者激光上面的信號相位。

(2)激光測距源碼擴展閱讀：

激光尺的工作簡介：

若激光是連續發射的，測程可達40公里左右，並可晝夜進行作業。若激光是脈沖發射的，一般絕對精度較低，但用於遠距離測量，可以達到很好的相對精度。

世界上第一台激光器，是由美國休斯飛機公司的科學家梅曼於1960年，首先研製成功的。美國軍方很快就在此基礎上開展了對軍用激光裝置的研究。1961年，第一台軍用激光測距儀通過了美國軍方論證試驗，對此後激光尺很快就進入了實用聯合體。

參考資料來源：網路—激光尺

③ 激光是怎樣測距的

平常測量長度用什麼？大家會說用尺子。要是測量兩座大樓之間的距離呢？可以用工程上用的皮尺。要是測量地球到月球間的距離呢？世界上可找不到那麼長的尺子。科學家想了個辦法，用光做尺子測量這種遙遠的距離，而且比一般的尺子精確得多。我們知道，光速是已知的，光每秒走30萬千米，通過計算光照射到被測物體表面再返回來所用的時間，用這個數字乘以光速再除以2，就很容易知道物體之間的距離。不過，普通的光照不了那麼遠，而且方向性較差，不適合做這種「光尺」，而激光卻可以輕松勝任。利用激光可以精確測量出從地球到月球之間的距離，從地面到雲層或飛機的距離。現在許多軍用飛機、大炮、坦克，甚至步槍都裝上了激光測距儀。這樣，射擊精度便大為提高。

④ 測距儀原理大揭秘

測距儀顧名思義是一種用於距離測量的儀器，根據測距基本原理的不同可以分為三種類型：激光測距儀，超聲波測距儀和紅外測距儀。在裝修過程中，測距儀是一個必不可少的常用工具，了解測距儀的原理能夠有效幫助我們認識其工作過程，從而熟練的運用它。今天，小編就為大家揭秘各個類型測距儀原理。

激光測距儀原理

測量方法一：脈沖式激光測距

脈沖激光測距簡單來說就是針對激光的飛行時間差進行測距，它是利用激光脈沖持續時間極短，能量在時間上相對集中，瞬時功率很大的特點進行測距。在有合作目標時，可以達到很遠的測程;在近距離測量(幾千米內)即使沒有合作目標，在精度要求不高的情況下也可以進行測距。該方法主要用於地形測量，戰術前沿測距，導彈運行軌道跟蹤，激光雷達測距，以及人造衛星、地月距離測量等。

脈沖式激光測距原理如圖4.1所示。由激光發射系統發出一個持續時間極短的脈沖激光，經過待測距離L之後，被目標物體反射，發射脈沖激光信號被激光接收系統中的光電探測器接收，時間間隔電路通過計算激光發射和回波信號到達之間的時間t，得出目標物體與發射出的距離L。

其精度取決於：激光脈沖的上升沿、接收通道帶寬、探測器信噪比和時間間隔精確度。

測量方法二：三角法激光測距

激光位移感測器的測量方法稱為激光三角反射法，激光測距儀的精度是一定的，同樣的測距儀測10米與100米的精度是一樣的。而激光三角反射法測量精度是跟量程相關的，量程越大，精度越低。

激光測距的另一種原理是激光三角反射法原理：半導體激光器1被鏡片2聚焦到被測物體6。反射光被鏡片3收集，投射到CCD陣列4上;信號處理器5通過三角函數計算陣列4上的光點位置得到距物體的距離。

激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向物體表面，經物體反射的激光通過接受器鏡頭，被內部的CCD線性相機接受，根據不同的距離，CCD線性相機可以在不同的角度下「看見」這個光點。根據這個角度即知的激光和相機之間的距離，數字信號處理器就能計算出感測器和被測物之間的距離。

同時，光束在接收元件的位置通過模擬和數字電路處理，並通過微處理器分析，計算出相應的輸出值，並在用戶設定的模擬量窗口內，按比例輸出標准數據信號。如果使用開關量輸出，則在設定的窗口內導通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關量輸出可設置獨立檢測窗口。

常用在鐵軌、產品厚度、平整度、尺寸等方面。

測量方法三：激光回波法

激光位移感測器採用回波分析原理來測量距離可以達到一定程度的精度。感測器內部是由處理器單元、回波處理單元、激光發射器、激光接受器等部分組成。激光位移感測器通過激光發射器每秒發射一百萬個脈沖到檢測物並返回至接收器，處理器計算激光脈沖遇到檢測物並返回接收器所需時間，以此計算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出。

其原理與脈沖式激光測距類似，又稱脈沖回波法，用於激光位移感測器。

超聲波測距儀原理

超聲波具有指向性強，傳播距離遠(在介質中)，因此也常被運用於距離測量。

超聲波在空氣中傳播，遇到障礙物就會立即返回。超聲波測距儀的工作原理就是通過發射裝置發出超聲波，然後根據接收器接收超聲波的時間差而計算出距離。具體計算方法如下：

超聲波在空氣中的傳播速度v=340m/s,如果超聲波在空氣中傳播於A、B兩點間往返一次所需時間為t，那麼A、B兩點間距離D=vt/2

其中：

D——測站點A、B兩點間距離;

v——超聲波在空氣中的傳播速度;

t——光往返A、B一次所需的時間。

超聲波測距儀在軍事和捕方面用途廣泛，還可以運用於海底地貌測量。

紅外測距儀原理

紅外測距儀利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理來檢測障礙物的遠近。測距儀內有紅外信號發射與接收二極體，發射管發射特定頻率的紅外信號後，接收管接收了障礙物反射的這個信號，經過數字化處理後就能得出障礙物間的距離。簡而言之，就是利用高頻調制的紅外線在待測距離上往返產生的相位移算出光束度越時間t，從而得出距離D=ct/2(c為紅外線在的傳播速度)。

紅外線測距儀便宜且易制，使用起來也快捷安全，但是精度較低，測量距離也比較近，且方向性差。

簡單來說，三種測距儀的原理都是通過發射某種物質使其在介質中以一定的速度傳播，並接收其遇到障礙物後反射回來的部分，然後根據路程(S)=時間(t)*速度(v)的簡單數學原理公式而估算出兩點間的距離。以上就是有關測距儀原理的內容，希望能對大家有所幫助!

⑤ 激光雷達測距原理

激光雷達測距的原理是什麼？
激光雷達測距的基本原理是通過測量激光發射信號和激光回波信號的往返時間來計算目標的距離。首先，激光雷達發射激光束，該激光束在被障礙物擊中後被反射回來並被激光接收系統接收和處理，以知道激光器發射和反射回來和接收的時間之間的時間，即飛行激光的時間。根據飛行時間，可以計算障礙物的距離。根據發射的激光信號的不同形式，激光測距方法可分為兩種類型：脈沖法激光測距和相位法激光測距。
（1）脈沖方法激光測距：脈沖方法是在激光雷達發射激光束後，一部分激光被反射回障礙物，並被激光雷達的接收器接收。同時，可以在激光雷達內記錄發送和接收之間的時間間隔，並且可以根據光速計算要測量的距離。
（2）相位法激光測距：相位法是由激光發射器進行強度調制的連續激光信號。在被障礙物照射後，它被反射回來。測量光束將在往返行程中產生相位變化。通過計算雷達中的激光信號和障礙物來回飛行的物體之間的相位差以及障礙物的距離被轉換。
2.有哪些類型的激光雷達？
根據是否有機械旋轉部件，激光雷達可分為機械激光雷達，固態激光雷達和混合固態激光雷達。 （1）機械激光雷達：機械激光雷達具有控制激光發射角度的旋轉部件。它體積大，價格昂貴，並且具有相對較高的測量精度，並且通常放置在汽車的頂部。
（2）固態激光雷達：固態激光雷達依靠電子元件來控制激光發射角度。它不需要機械旋轉部件，因此尺寸小，可以安裝在車身中。
（3）混合固態激光雷達：混合固態激光雷達不具有大容量旋轉結構，通過旋轉內玻璃片實現固定激光光源改變激光束方向需要多角度檢測，並採用嵌入式安裝。
根據線束的數量，激光雷達可分為單線激光雷達和多線激光雷達。
（1）單光束激光雷達掃描一次只產生一條掃描線，獲得的數據是2D數據，因此無法區分目標物體的3D信息。然而，由於其測量速度快，數據處理能力低，單線激光雷達被用於安全防護，地形測繪等領域。
（2）多線激光雷達一次可以產生多條掃描線。目前，市場上的多線激光雷達產品包括4線束，8線束，16線束，32線束，64線束等。適用於2.5D激光雷達和3D激光雷達。 2.5D激光雷達和3D激光雷達之間的最大區別在於激光雷達是垂直的。