[发明专利]一种跟踪激光点的测距方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光测距方法和系统，具体地说是一种跟踪激光点的测距方法和系统。其基于双光平行技术，通过跟踪定位测距激光点，实现距离的准确测量。

背景技术

我们知道，以激光作为光源，可以实现距离的测量。现有的测距方法和系统主要是通过激光发射装置，向被测目标发射一束很细的激光，由光电元件接收被测目标反射的激光，计时装置测定激光从发射到接收的时间，进而计算出从激光测距装置到被测目标的距离。若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，并可昼夜进行作业；若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，主要用于近距离测量，可达到很好的相对精度。由于使用激光进行距离测量具有快速、准确的特性，激光测距技术已被广泛应用于军事、建筑等多种领域的测量工作中。

然而，由于打到被测目标的激光点在白天测量或远距离测量时看不到或看不清楚，激光测距的准确性也大大降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种能够准确跟踪测距激光点的位置，减少由于距离较远或光线较强等因素导致的看不清激光点位置所带来的测距误差，保证激光测距数据准确可靠的测距方法和系统。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种跟踪激光点的测距方法，将图像采集单元固定在高精度云台上，通过图像采集单元采集可视范围内的画面信息；将激光测距单元置于高精度云台上，通过激光测距单元发射，接收激光，计算与被测点的距离；其特征是：首先调整激光测距单元在高精度云台上的安放位置，进行图像采集单元的图像采集中心光线和激光光线的双光线平行调试；然后将激光测距单元固定在高精度云台上，测量图像采集单元中心光线和激光光线之间的距离，并设定该距离为定值P；然后，远距离或任何光照强度下任意设定一个待测目标点，激光测距单元测得到激光点的距离，测距数据通过信号处理单元处理后经网络上传到中心管理平台，并由远程操控单元从中心管理平台获取；远程操控单元根据获取的测距数据，结合图像采集单元的焦距f、图像采集中心光线和激光光线的距离P，确定激光点和画面中心点在显示器上的距离V或者在显示器上跨越的像素数，并确定激光点和画面中心点的相对位置，同时显示激光点所在位置；然后，用户根据显示器上的激光点和待测目标点的相对位置，通过操作单元将云台控制信息输入给处理单元，处理单元将云台控制信息处理后发给中心管理平台，而后经网络通过信号处理单元处理后传给高精度云台，通过调节高精度云台旋转方向调节激光发射方向，使激光点打在待测目标点上，实现激光点和待测目标点的重合，此时激光测距单元测得的即为其到待测目标点的准确距离，实现了远距离或任何光照强度下到待测目标点距离的精确测量。

本发明所述的双光线平行调试是在激光点可视距离范围内，设置两个或两个以上相互平行的透明调试板，且调试板垂直于图像采集单元的中心光线，在两个透明调试板上分别标出其与图像采集单元的图像采集中心光线的交点，调节激光测距单元在高精度云台上的安放位置，使打到两个透明调试板上的激光点到其与图像采集中心光线交点的距离相等，实现激光光线和图像采集单元的图像采集中心光线的双光线平行，同时将激光测距单元固定在高精度云台上，并确定激光光线到图像采集中心光线的距离。

一种跟踪激光点的测距系统，其包括图像采集单元、激光测距单元、高精度云台、透明调试板、信号处理单元、中心管理平台以及远程操控单元，所述图像采集单元固定在高精度云台上，所述激光测距单元置于高精度云台上；

所述图像采集单元用来采集图像，并将图像信息通过信号处理单元处理后，经网络上传到中心管理平台，最终由远程操控单元向中心管理平台获取；

所述激光测距单元用来发射激光，接收目标点反射的激光，并计算其到激光点的距离，然后将测距数据通过信号处理单元处理后经网络上传到中心管理平台，最终由远程操控单元向中心管理平台获取；

所述高精度云台用来固定激光测距单元和图像采集单元，接收云台控制指令，控制激光发射方向；

所述透明调试板为两个或两个以上互相平行的垂直于图像采集中心光线的透明调试板，将其置于激光点可视距离范围内，通过调节激光测距单元在高精度云台上的安放位置，调节激光发射方向，使打到每个透明调试板上的激光点到其与图像采集单元中心光线交点的距离相等，实现激光光线和图像采集单元的图像采集中心光线双光线平行；同时将激光测距单元固定在高精度云台上，并确定激光光线到图像采集中心光线的距离；