激光區(qū)域掃描及輪廓測量系統(tǒng)原理

在今天的自動化工業(yè)領域，激光區(qū)域掃描已經應用的比較廣泛。在機械運轉等危險區(qū)域，激光區(qū)域掃描會在這種特定的區(qū)域進行2維檢測。接下來，我們就激光區(qū)域掃描和輪廓測量不同產品的系統(tǒng)原理進行詳細的介紹。

1.   采用ToF原理，激光發(fā)射器發(fā)出激光脈沖波，內部定時器開始計算時間t1，當激光碰到物體后，部分能量返回，當激光接收器收到返回的激光波時，停止內部定時器t2，激光雷達到物體的距離為：S=C(光速) X (t2-t1)/2。

2.   相位差原理-Phase Shift：激光發(fā)射器發(fā)出激光脈沖波時，記錄此時激光波的相位f1，當激光碰到物體后，部分能量返回，當激光接收器收到返回激光波時，記錄此時激光波的相位f2，在一定的距離范圍內，激光掃描器到物體的距離為：S=(f2-f1)/360*n(n為比例系數)。

3.   單次回波原理-One Pulse:激光發(fā)射器發(fā)出激光脈沖波，當激光波碰到物體后，部分能量返回，當激光接收器收到返回激光波時，而且返回波的能量足以觸發(fā)門檻值，激光掃描器計算它到物體的距離值，每次激光波只有一個測量值。

4.   多次回波原理-Multi-Puls：激光發(fā)射器發(fā)出激光脈沖波，當激光波碰到物體后，部分能量返回，當激光接收器收到返回激光波時，而且返回波的能量足以觸發(fā)門檻值，激光掃描器計算它到物體的距離值；如果第一個物體是玻璃或者其它可以透過的物體，激光波會繼續(xù)前進，當碰到第二個物體時，部分能量返回，當激光接收器收到返回激光波時，而且返回波的能量足以觸發(fā)門檻值，激光掃描器計算它到物體的距離值。依此類推，激光掃描器所發(fā)出的一個激光脈沖波可以給出多個測量值，客戶可以根據自己需要，選擇一個或多個測量值。

5.   激光掃描器原理：激光發(fā)射器發(fā)出激光脈沖波，當激光波碰到物體后，部分能量返回，當激光接收器收到返回激光波時，而且返回波的能量足以觸發(fā)門檻值，激光掃描器計算它到物體的距離值；激光掃描器連續(xù)不停的發(fā)射激光脈沖波，激光脈沖波打在高速旋轉的鏡面上，將激光脈沖波發(fā)射向各個不同方向從而形成一個二維區(qū)域掃描。此二位區(qū)域的掃描可以實現以下兩個功能：

1） 在掃描器的掃描范圍內，設置不同形狀的保護區(qū)域，當有物體進入該區(qū)域時，發(fā)出報警信號

2） 在掃描器的掃描范圍內，掃描器輸出每個測量點的距離，根據此距離信息，可以計算物體的外形輪廓，坐標定位等。

下圖是激光區(qū)域掃描圖。