激光散斑深度图获取算法研究-基于脉冲调制

"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。