融合LIDAR的激光同步扫描三角测量系统的设计

摘要：

为了实现对远近距离的物体进行三维测量，扩大系统的测量范围，建立了融合LIDAR的激光同步扫描三角测量系统。对该系统的原理、系统设计及器件选型进行研究。首先，根据同步扫描机制，在普通三角测量的基础上融合LIDAR技术，并推导出三维点的计算公式。接着，根据系统设计要求，介绍了激光器、接收透镜、反射镜、二向色镜、扫描伺服电机、LIDAR接收器以及相机的选型等。然后，根据选型的结果，设计机械结构。最后，通过Zemax对搭建的光学系统进行光路仿真，验证原理的可行性；并在现实环境中，对APD的回光量进行测试以及对实际物体进行扫描并获得三维点云。实验结果表明，该系统的设计是可行的。

关键词：光学设计、LIDAR系统、三角测量、同步扫描

分类号：TH741;O439(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金51205244；机械系统与振动国家重点实验室课题MSV2015010；上海市教育委员会科研创新项目14YZ006

在线出版日期：2015-09-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2358-2363