RU95122225A - Способ построения профилей трехмерных объектов и устройство для его осуществления - Google Patents

Claims (6)

1. Способ построения профилей трехмерных объектов, предусматривающий дискретное лазерное сканирование пространства в плоскости, перпендикулярной направлению движения с последующей регистрацией отраженного сигнала и определением дальности до каждой из точек дискретного сканирования, построение профилей объектов с учетом углового положения точек дискретного сканирования и скорости движения, отличающийся тем, что при регистрации отраженный сигнал разделяют на три сигнала, два из которых одномоментно и пространственно линейно преобразовывают в видеосигналы, временной интервал между которыми пропорционален дальности R до объекта, измеряют мощность третьего сигнала и, при достижении ею верхней границы динамического диапазона, ограничивают длительность лазерного импульса, а дальность К определяют по формуле R = k₁/(1 + k₂•k₃•h), где h - величина, пропорциональная временному интервалу между центрами световых отметок; k₁, k₂ - коэффициенты, определяемые в результате калибровки: k₃ - коэффициент, связанный с масштабом пространственного линейного преобразования.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отраженный сигнал разделяют на три одинаковых по мощности и форме сигнала.

3. Способ по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что пространственное линейное преобразование осуществляют вдоль линии, соединяющей центры 1-го и 2-го разделенных сигналов.

4. Устройство для построения профилей трехмерных объектов, содержащее устанавливаемые на движущемся средстве импульсный лазер, блок обработки данных, включающий входной объектив и последовательно соединенные 1-й фотоприемник, блок формирования информации о дальности и компьютер, блок синхронизации, соединенный с 1-м фотоприемником и блоком формирования информации о дальности, блок дискретизации измерений включающий вращающееся зеркало, отличающееся тем, что в устройство введен блок регулировки длительности лазерного импульса, выход которого соединен с входом лазера, блок обработки данных дополнительно включает последовательно соединенные 2-й фотоприемник с входной линзой и блок измерения мощности отраженного сигнала, выход которого соединен с первым входом блока регулировки длительности лазерного импульса, а второй вход - с выходом блока синхронизации, диафрагму с двумя отверстиями и оптически связанные с последними два оптических клина, при этом 1-й фотоприемник выполнен протяженным и дискретизированным, блок дискретизации измерений дополнительно содержит блок стабилизации частоты вращения зеркала, вход и выход которого связаны с выходом и входом вращающегося зеркала, а второй вход связан с блоком синхронизации, и блок синхронизации фазы вращения зеркала и запуска лазера в пачечном режиме, вход которого связан с выходом вращающегося зеркала, а выход - со вторым входом блока регулировки длительности лазерного импульса и блоком формирования информации о дальности.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что отверстия в диафрагме выполнены одинаковыми и расположены симметрично относительно центра входного объектива, перед диафрагмой по оси входного объектива установлена призма, оптические клинья выполнены идентичными и установлены перед входным объективом напротив отверстий экрана, а протяженный дискретизированный фотоприемник установлен вдоль линии, соединяющей центры световых отметок, формируемых отверстиями диафрагмы в плоскости изображений входного объектива, оптически сопряженной с серединой рабочего интервала дальностей, причем вход призмы съюстирован с выходом лазера, а выход - с осью вращения зеркала, при этом 2-й фотоприемник с входной линзой установлен со стороны, противоположной входу призмы, а ось линзы параллельна оси входного объектива.

6. Устройство по одному из пп. 4 и 5, отличающееся тем, что положение и угол оптических клиньев выбраны из условия обеспечения наличия сигналов от обеих отверстий диафрагмы на 1-м фотоприемнике во всем диапазоне измерения дальности.