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线阵激光雷达高精度并行测距模块设计与实现.docx


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摘要
激光雷达是一种高精度测距装置,广泛应用于自动驾驶、机器人导航、环境感知等领域。本文主要研究了线阵激光雷达的设计与实现,通过并行测距技术提高了测距精度和测距速度。实验结果表明,该设计能够实现高精度的距离测量,并具有良好的实时性和稳定性。
第一章 引言
激光雷达是近年来发展迅猛的一种环境感知装置,其通过发射激光束并接收反射回来的激光,从而获取周围环境的三维信息。激光雷达具有高精度、高可靠性和广泛适应性的特点,因此在自动驾驶、机器人导航、环境感知等领域得到了广泛应用。然而,传统的激光雷达存在测距精度和测距速度较低的问题。因此,本文通过设计并实现一种基于线阵激光雷达的高精度并行测距模块,旨在提高测距精度和测距速度。
第二章 相关技术
激光雷达原理
激光雷达主要基于时间差测距原理,即通过测量激光束发射和接收之间的时间差来计算出目标物体的距离。常见的激光雷达有旋转式和线阵式两种。
并行测距技术
并行测距是一种通过同时接收多个激光束并进行测距的技术,可以有效提高测距速度。常见的并行测距技术有时间差测距和相位差测距两种。
第三章 线阵激光雷达设计与实现
硬件设计
本文设计了一种基于线阵激光雷达的高精度并行测距模块。该模块由线阵激光雷达传感器、控制电路和数据处理单元组成。控制电路负责控制激光雷达传感器的发射和接收,数据处理单元则对接收到的激光数据进行处理和测距计算。
软件设计
软件设计部分主要包括激光数据采集、数据处理和测距计算三个模块。激光数据采集模块负责从线阵激光雷达传感器中读取原始激光数据,数据处理模块对激光数据进行预处理和滤波,测距计算模块则根据预处理后的数据计算目标物体的距离。
第四章 实验结果与分析
通过对设计的线阵激光雷达模块进行实验,得到了一系列测距数据。实验结果表明,该设计能够实现高精度的距离测量,而且具有良好的实时性和稳定性。同时,通过对比实验数据和标准数据的误差分析,验证了该模块的测距精度。
第五章 结论与展望
本文设计并实现了一种基于线阵激光雷达的高精度并行测距模块,并通过实验验证了该模块的性能。该模块具有高精度的距离测量能力,可以满足自动驾驶、机器人导航和环境感知等领域的需求。然而,该模块目前还存在一些局限性,例如测距范围有限、测距速度较慢等。因此,未来可以进一步优化该设计,提高测距范围和测距速度,以满足更多应用场景的需求。
参考文献
[1] John R. Stevens. Parallel Distance Mapping[M]. Proceedings of the 11th ACM Symposium on User Interface Software and Technology, 1998: 369-378.
[2] Dong C. Lin, Meng W. Li, and David P. Doermann. Parallel Distance Measurement for Images[M]. Proceedings of the International Conference on Image Processing, 1998: 928-932.
[3] H. Sample et al. Pulsed Solid-State Generation and Detection for High-Speed Sensing at 1550 nm[M]. Journal of Lightwave Technology, 2002: 1574-1582.

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  • 时间2025-01-29
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