无扫描高速激光三维成像机理与实现方法研究

三维深度信息获取同两维图象信息一样是机器视觉研究的一个重要课题。它可广泛地应用于导航，立体视觉，三维测量等领域。相对比较成熟的激光雷达测距技术能有效的获取景物的三维深度信息。然而其中的机械扫描原理限制了它的应用，主要表现在：信息获取速度慢，不宜用于实时处理和高速应用场景；分辨率低，视野窄；体积庞大。本文旨在从距离成像机理的角度研究深度图象的高速宽视野获取与处理方法，拟采用脉冲激光器阵列发出的高频调制激光脉冲序列照明视场，利用CCD或CMOS面接收器分别接收不同距离的物体反射回来的激光强度像，从而计算出深度信息。由于系统工作不采用旋转部件，且利用高速的面接收器，所以具有帧率高、空间分辨率高、体积小等优点。本项工作着重解决无扫描高速三维成像中如下关键技术：深度到光学强度的映射机理，深度图象的动态范围与信噪比，以及横向分辨率与深度分辨率关系等。