[發(fā)明專利]一種基于CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410402755.4
• 申請(qǐng)日: 2014-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105334517A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史樹(shù)元;姜艷萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 史樹(shù)元
• 主分類號(hào): G01S17/08
• 分類號(hào): G01S17/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于應(yīng)用在軍事、測(cè)距、測(cè)繪等領(lǐng)域，具體地涉及一種基于CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距系統(tǒng)。

背景技術(shù)

激光測(cè)距技術(shù)是集光、機(jī)、電一體化的高精度測(cè)距技術(shù),在軍事、測(cè)距、測(cè)繪等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。常用的幾種測(cè)距方法中,脈沖測(cè)距方式比較適合遠(yuǎn)距離的測(cè)量,特別是在天體測(cè)量方面,雖然在目前加以改進(jìn)后,可測(cè)量幾米的距離,但是對(duì)激光器要求更高,造價(jià)也更高;相位測(cè)距方式也比較適合于較大距離的測(cè)量;激光干涉測(cè)距法主要是用來(lái)測(cè)量微小距離或形狀變化的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，為了滿足高精度測(cè)距技術(shù)的要求，提供了一種以單片機(jī)技術(shù)為核心的低成本數(shù)字顯示CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距儀；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,適合于中短距離非接觸測(cè)量,如礦井下測(cè)量、露天邊坡測(cè)量、隧道截面輪廓檢測(cè)等。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

本發(fā)明一種基于CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距系統(tǒng)，主要包括：激光器、凸透鏡、被測(cè)面、鏡頭、COMS、單片機(jī)模塊、保存與顯示系統(tǒng)模塊，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：激光器發(fā)射出激光光源，激光光源通過(guò)凸透鏡濾光之后，照射到被測(cè)面上形成一個(gè)亮光點(diǎn)，被測(cè)面把亮光點(diǎn)散射到鏡頭，通過(guò)鏡頭進(jìn)入CMOS，再經(jīng)過(guò)CMOS的處理，把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)CMOS輸出電信號(hào)；CMOS與單片機(jī)模塊相連接，輸出的電信號(hào)給了單片機(jī)模塊，由單片機(jī)模塊進(jìn)行內(nèi)部計(jì)算，計(jì)算出距離的具體數(shù)據(jù)，最后再由保存與顯示系統(tǒng)模塊保存與顯示。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述單片機(jī)模塊采用C8051F020型號(hào)的單片機(jī)來(lái)控制CMOS采集圖像,對(duì)采集到的圖像進(jìn)行處理。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述單片機(jī)模塊設(shè)置有8個(gè)8位的輸入輸出口,能夠滿足對(duì)CMOS、保存與顯示系統(tǒng)模塊引腳的控制,所采用的保存與顯示系統(tǒng)模塊為點(diǎn)陣液晶顯示模塊HS1286422,所采用的存儲(chǔ)器為K9F2808U0C系列。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述激光器為采用激光光源He2Ne的激光器,在被測(cè)面前加一凸透鏡對(duì)光斑進(jìn)行聚焦,激光器發(fā)出波長(zhǎng)為632.8nm的激光束,由凸透鏡聚焦照射在被測(cè)面上,經(jīng)被測(cè)面散射。

本發(fā)明的有益效果是。

本發(fā)明采用以單片機(jī)技術(shù)為核心的低成本數(shù)字顯示CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距儀，采用三角法測(cè)距、激光遙感方式實(shí)現(xiàn)距離的非接觸測(cè)量；而且本發(fā)明測(cè)

量誤差小于3%、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,適合于中短距離非接觸測(cè)量,如礦井下測(cè)量、露天邊坡測(cè)量、隧道截面輪廓檢測(cè)等。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種基于CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距系統(tǒng)裝置示意圖。

其中，1為激光器、2為凸透鏡、3為被測(cè)面、4為鏡頭、5為COMS、6為單片機(jī)模塊、7為保存與顯示系統(tǒng)模塊。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，為本發(fā)明一種基于CMOS單點(diǎn)激光三角法測(cè)距系統(tǒng)裝置示意圖。圖中，包括激光器1、凸透鏡2、被測(cè)面3、鏡頭4、COMS5、單片機(jī)模塊6、保存與顯示系統(tǒng)模塊7；其中激光器1發(fā)射出激光光源，激光光源通過(guò)凸透鏡2濾光之后，照射到被測(cè)面3上形成一個(gè)亮光點(diǎn)，被測(cè)面3把亮光點(diǎn)散射到鏡頭4，通過(guò)鏡頭4進(jìn)入CMOS5，再經(jīng)過(guò)CMOS5的處理，把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)CMOS5輸出電信號(hào)；CMOS5與單片機(jī)模塊6相連接，輸出的電信號(hào)給了單片機(jī)模塊6，由單片機(jī)模塊6進(jìn)行內(nèi)部計(jì)算，計(jì)算出距離的具體數(shù)據(jù)，最后再由保存與顯示系統(tǒng)模塊7保存與顯示。

本發(fā)明所述單片機(jī)模塊6采用C8051F020型號(hào)的單片機(jī)來(lái)控制CMOS5采集圖像,對(duì)采集到的圖像進(jìn)行處理；所述單片機(jī)模塊6設(shè)置有8個(gè)8位的輸入輸出口,能夠滿足對(duì)CMOS5、保存與顯示系統(tǒng)模塊7引腳的控制,所采用的保存與顯示系統(tǒng)模塊6為點(diǎn)陣液晶顯示模塊HS1286422,所采用的存儲(chǔ)器為K9F2808U0C系列；所述激光器1為采用激光光源He2Ne的激光器,在被測(cè)面3前加一凸透鏡2對(duì)光斑進(jìn)行聚焦,激光器1發(fā)出波長(zhǎng)為632.8nm的激光束,由凸透鏡2聚焦照射在被測(cè)面3上,經(jīng)被測(cè)面3散射。