自制低成本d激光扫描测距仪(d激光雷达)

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1、自制低成本3D激光扫描测距仪(3D激光雷达)导读：就爱阅读网友为您分享以下“自制低成本3D激光扫描测距仪(3D激光雷达)”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to.com的支持!图：制作所使用的红外一字线激光器在使用了红外激光器后，可以通过给摄像头加装红外滤光片。它可以将肉眼可见光过滤，仅允许激光器发出的红外光进入摄像头。从而有效地过滤环境光带来的干扰。对于红外滤光片，最佳的选择是使用与激光器发射波长相匹配的滤光片，比如如果使用的是808nm的激光器，那么滤光片选择808nm的窄带滤光片最合适，这样做可以最大程度的降低干扰。因为现实中，日光、白炽灯、遥控器也都会发出红外光谱。但是这样的滤光

2、片一般价格偏贵，在本制作中，我使用了800nm截至的低通滤光片。它允许任何波长低于800nm的红外光通过。不过实际效果还是不错的。37图：本制作采用的低通红外光滤光片对于用于扫描的伺服电机，由于摄像头的帧率是30fps。扫描速度不需要很快，因此这里使用了普通的标准舵机。他的优势是可以直接控制定位到特定角度，驱动也相对容易。不过精度不高，对于0.3度的角度定位，已经有些吃力了。这也是值得改进的地方。图：本制作选用的舵机这里统一列出他们的参数：摄像头：VGA画质的USB摄像头，30fps(市面普遍可以购买的型号)。非广角激光器：50mW红外一字线激光808nm滤光片：10mm直径红外低通滤光片舵

3、机：HS-322hd43g标准舵机安装考虑这里主要针对原理[1]中提到的几个参数的选择，决定激光器、摄像头的安装方式。在[1]中，我提到了摄像头焦距和摄像头-激光器距离(s)的乘积f*s应当满足：fs>=700一般市面USB非广角镜头的摄像头的焦距在4.5mm左右，因此，s一般选择160mm左右。也就是说，摄像头和激光器的间距在160mm或者以上。当然，如果觉得这间距太大了，也可以稍微缩小，正如[1]提到的，目前摄像头的像素尺寸一般比较小。37另外一个在安装中要考虑的参数是激光器夹角beta。[1]中同样提到他的值在83deg左右。对此，安装的时候不必也不能死板的测量角度并安装，这是因为除非

4、使用了工业精工级别的激光器，否则激光器发出的激光射线也存在夹角。beta角度可以在安装完成后进行多次修正，保证在较远处，画面中仍然可以看到激光轨迹，再进行固定。2.机械和结构部分对摄像头的改装由于我们使用了红外激光器，因此需要对摄像头做一些修改。首先是要移除摄像头镜片中的红外截止滤光片。该滤光片的作用与前文提到的红外滤光片功能恰好相反：它将红外光谱过滤。一般摄像头内都会含有这种滤光片。如果不移除，则只能够感受到很微弱的红外信号。（题外话，可以用拆除截至滤光片的摄像头观察kinect投射出来的红外图案)图：位于摄像头镜头中的红外截止滤光片其次就是将前面提到的红外低通/带通滤光片安装到摄像头中，

5、这里采用比较山寨的组装方式:用胶布固定在镜头前面，不过效果也可以接受。图：将红外低通滤光片安装在摄像头上制作激光器、摄像头的固定平台37这里使用了轻质的木板来安装摄像头和激光器。选择它的主要原因是容易加工。如果有条件，可以考虑使用热缩涨比率小的金属或者塑料材料来固定。图：使用木板作为固定摄像头、激光器的材料在木板上打孔，保证激光器和摄像头能正好装入，2个孔之间的距离是前文提到的160mm左右。不过不必很精确，因为它的精确数值可以通过校正得到。这样安装的时候就比较省心。在给激光器打孔的时候要注意角度的问题。图：木板打孔后，将摄像头和激光器装入图：在木板底部打孔，安装螺丝柱，用于固定在舵机转盘上

6、底座和舵机安装我是用了用于安装仪器的塑料盒子作为扫描仪的底座，这类盒子可以在taobao上找到。来自CSK的低成本3Dscanner。VeryImpressive！在开始介绍原理前，先给出一些扫描得到的3D模型以及演示视频，给大家一个直观的认识。视频链接相关的图片：扫描得到的房间一角(点击查看原始尺寸)37扫描的我(点击查看原始尺寸)扫描仪实物本文结构1.简单介绍了激光雷达产品的现状2.激光三角测距原理3.线状激光进行截面测距原理4.3D激光扫描仪的制作考虑5.参考文献简介-激光扫描仪/雷达这里所说的激光扫描测距仪的实质就是3D激光雷达。如上面视频中展现的那样，扫描仪可以获取各转角情况下目标

7、物体扫描截面到扫描仪的距离，由于这类数据在可视化后看起来像是由很多小点组成的云团，因此常被称之为：点云(PointClould)。在获得扫描的点云后，可以在计算机中重现扫描物体/场景的三维信息。这类设备往往用于如下几个方面：1)机器人定位导航目前机器人的SLAM算法中最理想的设备仍旧是激光雷达(虽然目前可以使用kinect，但他无法再室外使用且精度相对较低)。机器人通过激光扫描得到的所处环境的2D/3D点云，