基于TOF的深度信息采集系统设计

设计并实现了一种基于飞行时间法(TOF)的三维成像系统,通过一个LED主动光源阵列发出调制的红外光,并经过基于TOF的CMOS图像传感器的像素阵列进行接收并解调得到数字信号。通过ARM处理器结合FreeRTOS作为下位机控制系统,下位机控制系统主要是用于控制数据的获取以及进行数据的初步处理。计算机终端通过通用异步收发器(UART)与ARM进行通信。在计算机中通过四步相移算法计算得到深度信息并进行3D点云的重建。测试结果表明,该系统的测量精度达到1 cm。

双光梳测距及其应用

距离测量作为几何量测量关键共性基础技术之一,在科学研究、高端装备制造及空间探测等领域有重要应用。新兴的双光梳绝对测距技术充分发挥了光学频率梳的时域超短脉冲和频域高分辨特性,能实现大范围、高精度、高测速的绝对距离测量。首先,在简要阐述双光梳基本原理的基础上,着重介绍了双光梳飞行时间法测距和相位法测距的研究进展;然后,介绍了双光梳测距技术的功能拓展、仪器化进程及应用实例;最后,对双光梳测距的发展进行了展望。

精密光梳测距的发展

大尺寸装备制造、空间中航天器编队飞行等领域面临大量程、高速、高精度的绝对距离测量需求,传统的干涉相位法与飞行时间法已经无法满足测量需求。随着光频梳的出现,能够利用光频梳在时域及频域中的高分辨特性,将其应用于测距中。双光梳测距在解决了量程扩展问题后,成为了集大尺度、快速测量、高精度于一体的光学测距手段。梳理了光梳测距的发展过程,阐述了双光梳测距发展过程遇到量程扩展、噪声抑制、空气折射率补偿、光源小型化等问题及解决办法,为双光梳测距系统的完善提供理论指导。