运用LabVIEW和Halcon混合编程把激光三角测量法的3D图像转换成高度图

本技术报告描述了线激光测距方法，主要包括相机标定、线激光平面标定、线激光三角法、水下应用时折射成像校准。

分析了现有金属激光立体成形(MLSF)切片算法,提出了一种基于STL模型动态拓扑重构的快速切片算法。根据STL模型中三角面片的几何信息和切片厚度,通过建立分组矩阵,减小了三角面片遍历的次数; 通过构建三角面片之间的局部动态拓扑关系,减小了切片平面与三角面片的求交计算次数; 并根据切片过程中大部分三角面片的毗邻关系不发生改变这一事实,提出了动态拓扑重构的算法,减小了切片过程中三角面片毗邻关系的查找次数,从而提高了切片算法的整体效率。在该算法的基础上,使用Visual C++和OpenGL开发了金属激光立体成形软件系统。

为了准确测量待检测物体厚度, 提出了基于远心镜头的主动式激光三角测距的方法。而远心镜头采用平行投影的方式, 使得像点位移与物体高度变化之间呈现线性关系, 在此基础上建立了基于远心镜头的主动式激光三角测距模型, 探讨了光学系统误差、机器装置误差、图像处理误差等影响精度的因素。实验结果表明, 利用基于远心镜头的主动式激光三角测距的方法和补偿插值法得到的厚度测量平均误差能够达到5 μm以内。

在Halcon上实现的激光三维重建程序，从相机标定到位姿标定、光平面标定、移动方向标定，三维点还原，到点云数据的保存，都在了。可以参考着看看，有些参数改改就好了。导出C#制作界面，包括重建三维的点云数据的导出，采集图片保存路径需要修改

为适应应用型人才培养,提高学生综合实践能力,设计激光三角轮廓扫描系统。以PSD为光电探测元件构成双透镜激光三角测头,单片机控制测头电机X-Y平面扫描运动,同时获得物体高度Z,测量结果通过串口通信实时传给MATLAB,实现物体(X,Y,Z)三维轮廓实时显示。本设计融合了电子技术、光电子技术、单片机、MATLAB、光电检测等电子、光电专业本科基础技术课程,个体基础性强,可以作为相关专业应用型人才培养的实践教学典范。

为了提高半导体激光器位置敏感器件(LD-PSD)激光三角法测距、测厚系统的测量精度，对半导体激光器的光斑质量进行了研究。用不同功率的半导体激光器做静态测距实验，结果表明，在长时间连续测量中，激光光斑重心的漂移增大了系统的测量误差。光斑重心漂移主要是由光斑的高频噪声和光斑整体偏移造成的。针对这两方面因素设计了基于针孔滤波和棱镜分束的能够提高激光光斑质量的光学系统，并用CODEV软件进行了优化与仿真。将所设计的光学系统加入到测距仪中重新进行静态测距实验，结果表明，改善后的系统精确度由25 μm提高到8 μm，使得基于位置敏感器件的激光三角法测距、测厚系统在长时间连续工作时也能保持较高的测量精度。

由于入射和反射光构成一个三角形,对光斑 位移的计算,几何三角和激光器运用其中,所以这种方法被称为激光三角测量法。