激光散斑深度图获取算法研究-基于脉冲调制
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更新于2024-08-07
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"脉冲调制原理图-基于plc大棚温湿自动控制系统"
本文主要讨论了三种技术原理:莫尔条纹法、飞行时间法(TOF)以及激光散斑在深度图获取中的应用,这些都是现代传感器技术的重要组成部分,尤其在自动化控制、3D成像等领域有广泛应用。
莫尔条纹法是一种利用光学干涉原理来测量微小位移的技术。当两个具有周期性结构的物体,如光栅,以一定的角度叠加时,会产生具有更大周期的干涉条纹,即莫尔条纹。莫尔条纹法可以分为阴影法和投影法,分别通过光线的遮挡和透射来获取条纹信息,从而实现高精度的位移或形变测量。
飞行时间法(TOF)是一种测量物体距离的方法,通过发射信号(如激光或超声波)并计算其从发射到反射回接收器的时间差来确定物体的深度。超声波TOF受环境影响较大,适用于低精度需求,而激光TOF因方向性强、速度稳定,适合高精度测量。TOF技术分为直接TOF和间接TOF,前者直接测量时间差,需要高速计数器,成本较高;后者则可能涉及信号处理等间接方法。
脉冲调制在TOF中起着关键作用,如图1.6所示的脉冲调制原理图,激光脉冲的发射和接收通过计数器精确计时,以计算光的飞行时间。这种技术广泛应用于距离测量和3D成像,例如在PLC(可编程逻辑控制器)控制的大棚温湿自动控制系统中,可能用于监测环境的三维变化。
激光散斑是激光照射到粗糙表面时产生的随机亮暗分布,其在深度图获取中的应用是本文研究的重点。通过对激光散斑图像的成像原理、成像系统和散斑成像光栅的深入研究,可以利用散斑的自相关性和互相关性分析来获取深度信息,从而构建深度图像。这种方法可以有效区分前景和背景,提高目标识别的效率,尤其是在自动化和计算机视觉领域。
莫尔条纹法、飞行时间法和激光散斑技术都是现代光学测量和3D成像领域的关键技术,它们各自有其独特的优点和应用场景,并且在不断的发展和完善中,为各种自动化系统和高级成像应用提供了坚实的技术基础。
2021-08-07 上传
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