激光區域掃描及輪廓測量系統原理

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

1.   采用ToF原理，激光發射器發出激光脈沖波，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：激光發射器發出激光脈沖波時，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:激光發射器發出激光脈沖波，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：激光發射器發出激光脈沖波，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：激光發射器發出激光脈沖波，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；激光掃描器連續不停的發射激光脈沖波，激光脈沖波打在高速旋轉的鏡面上，將激光脈沖波發射向各個不同方向從而形成一個二維區域掃描。此二位區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域，當有物體進入該區域時，發出報警信號

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。

下圖是激光區域掃描圖。