一种利用功率自适应的激光三角测距精度提高技术研究

外界环境光强、被测物表面粗糙度和颜色等都会对激光三角测距仪的CCD光斑图像产生影响,导致图像抖动,精度下降。同时当激光三角测距仪应用在测量范围较宽的场景时,由于激光功率损耗较大,导致远点和近点光斑状态不一致,最终对光斑中心进行计算时不能达到理想精度。为了提高其精度,提出了一种基于遗传算法优化PI参数的激光功率自适应的方法,该方法使用CCD接收到光斑的强弱作为反馈信号,控制注入激光器的电流,使得CCD接收到的激光信号强度在测量范围内任意位置均一致,同时保持恒定,不受外界干扰,从而解算出高精度的光斑中心。分析了激光三角测距仪对不同粗糙度、不同颜色的靶标在不同工作距离的光斑图像,设计了激光器功率自适应控制电路,设计了基于遗传算法优化PI参数的控制方案,对使用了功率自适应激光三角位移传感器的测量精度进行了对比。试验表明,相较于传统激光三角测距仪,使用了功率自适应方案的系统在全尺寸测量范围、不同粗糙度、不同颜色靶标情况下的测量精度达到0.050 mm,相对精度小于0.01%,对提升激光三角测距仪精度研究提供了一种可行性方案。