三角测量 triangulation

2022-10-25 09:28:35 浏览:334

定义

一种距离测量方法。三角测量是一种距离测量方法,通常使用激光。它利用激光束以良好的准直形式(即具有小光束发散)在大距离上传播的能力。在典型情况下,激光束照亮一个点,该点与激光设备的距离将被测量;激光基本上被用作指针。来自该点的漫反射或镜面反射由位置敏感探测器监测,该探测器安装在距离激光束一定距离的地方,使得激光源,物体和探测器形成一个三角形。距离信息是从探测器上记录的光束位置获得的。

一些探测器(例如横向效应光电二极管)启用的高检测速度使得可以监测移动或振动部件的位置,例如某些机械的位置。获得的精度通常可以是测量距离的千分之一。

对于漫反射,距离可能受到接收足够量的反射光功率的要求的限制;对于镜面反射,可以测量更大的距离,但需要某种角度对准。

三角测量的原理也可以通过激光束实现,激光束的方向在二维空间中快速扫描。通过这种方式,人们可以获得场景的三维(3D)图像。

对激光源的要求

理想情况下,用于三角测量的激光源具有高光束质量,以便在很远的距离上照亮一个小光斑。还需要一定的光功率水平,特别是对于具有漫反射的目标。人眼安全的激光波长(例如在1.5μm区域)可能有利于激光安全,尽管可见的激光引导光束有助于确保瞄准正确的点。功率为几毫瓦的红色激光二极管经常与一些光束整形器结合使用。也可以使用具有衍射极限光束质量的氦氖激光器,但体积更大,价格更高。

参考文献

[1] R. G. Dorsch et al., “Laser triangulation: fundamental uncertainty in distance measurement”, Appl. Opt. 33 (7), 1306 (1994), doi:10.1364/AO.33.001306

光学测量

作          者: 泮桥成像光电商城

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