[發(fā)明專利]一種激光測距方法及激光測距儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710937738.4
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN109655837B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 潘繼漢;丁兵;張偉;吳榮波;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司;深圳市大族思特科技有限公司
• 主分類號: G01S17/48
• 分類號: G01S17/48;G01S7/497
• 代理公司: 深圳市世聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司 44385
• 代理人: 汪琳琳

1.一種激光測距方法，其特征在于，包括：

將第一激光束和第二激光束以一定的入射角度θ照射至被測物體表面，所述第一激光束和第二激光束經(jīng)所述被測物體表面反射和經(jīng)過光學接收組件的倍率縮放后在面陣圖像傳感器的光敏面上形成兩個反射光斑，其中，所述入射角度θ為預設的常量，所述第一激光束沿著特定的旋轉軸旋轉一定的角度可與所述第二激光束重合，所述旋轉軸與所述被測物體表面垂直；

獲取所述兩個反射光斑在所述光敏面上的位置坐標，并根據(jù)所述位置坐標得到所述兩個反射光斑的相對距離d1；

當所述被測物體在所述旋轉軸的軸向上發(fā)生位移，所述兩個反射光斑在所述面陣圖像傳感器的光敏面上的位置相應發(fā)生變化，獲取在所述被測物體發(fā)生位移后所述兩個反射光斑在所述光敏面上的位置坐標，并根據(jù)變化后的位置坐標得到所述兩個反射光斑的相對距離d2；

根據(jù)所述入射角度θ及所述相對距離d1和相對距離d2獲取所述被測物體在所述旋轉軸的軸向上的位移大小。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當被測物體在所述旋轉軸的軸向上發(fā)生位移時，所述兩個反射光斑在所述面陣圖像傳感器的光敏面上的光斑運動軌跡無重疊且互相平行。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，通過兩個激光發(fā)射器分別發(fā)生入射角度為θ的所述第一激光束和第二激光束，或

通過一個激光發(fā)射器發(fā)射一束激光，再通過分光裝置形成入射角度為θ的所述第一激光束和第二激光束。

4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

調(diào)整所述面陣圖像傳感器和所述光學接收部件的相對位置和角度，以調(diào)整激光測量儀的測量量程。

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

調(diào)整所述入射角度θ，使得當所述被測物體在調(diào)整后的測量量程內(nèi)發(fā)生位移時，所述兩個反射光斑在所述面陣圖像傳感器的光敏面上的位置不超出所述光敏面的邊界。

6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述被測物體在所述旋轉軸的軸向上發(fā)生位移后，所述方法還包括：

獲取所述兩個反射光斑在所述面陣圖像傳感器的光敏面上的移動距離，當所述兩個反射光斑的移動距離的差的絕對值值大于預設閾值時，根據(jù)所述兩個反射光斑的移動距離校正所述兩個反射光斑的相對距離，否則不校正所述兩個反射光斑的相對距離。

7.一種激光測距儀，其特征在于，包括激光發(fā)射裝置、光學接收組件、面陣圖像傳感器和處理單元，所述激光發(fā)射裝置、面陣圖像傳感器和光學接收組件從上至下依次設置，所述面陣圖像傳感器與處理單元電性連接；

所述激光發(fā)射裝置用于發(fā)射第一激光束和第二激光束，使所述第一激光束和第二激光束以一定的入射角度照射至被測物表面；

所述光學接收組件用于將所述第一激光束和第二激光束經(jīng)被測物體表面反射的激光進行倍率縮放后透射至所述面陣圖像傳感器的光敏面上，并在所述光敏面上形成兩個反射光斑；

所述處理單元用于獲取所述被測物體沿著旋轉軸的軸向上產(chǎn)生移動前后所述兩個反射光斑的相對距離，并根據(jù)所述入射角度及所述被測物體移動前后所述兩個反射光斑的相對距離獲取所述被測物體的位移大小。

8.根據(jù)權利要求7所述的激光測距儀，其特征在于，所述激光發(fā)射裝置包括兩個激光發(fā)射器，所述兩個激光發(fā)射器用于發(fā)射第一激光束和第二激光束，使所述第一激光束和第二激光束以一定的入射角度照射至被測物體表面。

9.根據(jù)權利要求7所示的激光測距儀，其特征在于，所述激光發(fā)射裝置包括從上至下依次設置的一個激光發(fā)射器和分光裝置，所述分光裝置用于將所述激光發(fā)射器發(fā)射的激光進行分光處理，形成第一激光束和第二激光束，并使所述第一激光束和第二激光束以一定的入射角度照射至被測物體表面。

10.根據(jù)權利要求8或9所述的激光測距儀，其特征在于，所述面陣圖像傳感器的光敏面大小與所述光學接收組件的縮放倍率相適配。

11.根據(jù)權利要求8或9所述的激光測距儀，其特征在于，所述面陣圖像傳感器與所述光學接收組件采用非垂直的方式設置。