课程设计Ⅱ（论文）说明书
题 目：学 院: 专 业：学生姓名：学 号：指导教师：
激光三角法测量物体位移 电子工程与自动化学院 光信息科学与技术
2014年1月5日
摘 要
本文介绍了单点式光学三角法测量物体位移的两种结构一直射式与斜射式，对两种结构的测量原理进行了分析并对其各自的特点进行了阐述。以半导体激光器作为光源， CCD 作为光电探测器件，采用直射式结构设计了一种光电位移传感器。为了提高测量精度，简化计算过程，该课题通过设定一个基准点与实际测量点进行比较得出像点的位移图像,在用软件处理后计算出实际位移。后面对实验误差进行分析和方案进行评价。
关键字：三角法测距；CCD图像传感器；激光；光斑。
引 言
激光三角法位移测量的原理是，用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面，然后从另一角度对物体表面上的激光光斑进行成像，物体表面激光照射点的位置高度不同，所接受散射或反射光线的角度也不同，用CCD光
电探测器测出光斑像的位置，就可以计算出主光线的角度，从而计算出物体表面激光照射点的位置高度。当物体沿激光线方向发生移动时，测量结果就将发生改变，从而实现用激光测量物体的位移。
过去，由于成本和体积等问题的限制，其应用未能普和。随着近年来电子技术的飞速发展，特别是半导体激光器和CCD等图象探测用电子芯片的发展，激光三角侧距器在性能改进的同时，体积不断缩小，成本不断降低，正逐步从研究走向实际应用，从实验室走向实际。 用于测量从传感器至目标之间直线距离的激光三角测量传感器已经使用了十多年了，由于数字电子器件和大功率数字信号处理器（DSP）的结合使得激光不再对目标颜色、纹理和周围环境以和环境光线和温度变化那么敏感了，激光三角测量技术方法已经得到了发展。
目 录
引言1
1课程设计目的：3
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2 设计内容3 3 设计要求3
4 方案论证和选择3
4.1 直射式激光三角法原理3 4.2斜射式激光三角法原理4 4.3直射三角法改进一6 4.4 直射式改进方法二7 5 仪器和元件的选择8 6 偏振图像采集8
6.1.1实验光路图8
6.1.2 测量物体位移步骤：9 6.2 定标：9 6.3测量焦距10 7实验结果与分析10
7.1.1 定标数据10
7.1.2焦距f的测定数据和处理10 7.2b的测量数据和处理11 7.3 物体位移数据：11 8 实验评价13
8.1 误差分析：13 8.2方案评价13 9. 课设总结14 10. 参考文献14 附件一：实验仪器15 附件二：实验采集图像15 附件三：实验程序18 附件四：实验光路图19
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激光三角法测量物体位移
