基于光电传感器的循迹避障小车控制系统

由于普通红外发射管具有漫反射效应,影响对应的接收管对传输信息的接收,应用在快速行驶循迹避障小车控制系统中,识别障碍物误差大。选用发射与接收一体化的激光测距传感器采集道路信息,可以克服发、接两者之间的互相干扰。设计一辆循迹避障小车控制系统,根据图像颜色比对算法,快速搜寻场地内随机点亮的信标灯的位置和坐标,并按照特定算法驱动小车向其前进,待其熄灭后继续自旋转寻找下一个信标灯。完成系统模型后多次调试测试,小车依据激光红外传感器采集到的信息,能够快速规划前进路线,系统稳定性高,达到预期识别效果。     

采用实时功率反馈的半导体激光器幅度调制方法

针对现有半导体激光器（Laser Diode,LD）幅度调制电路具有调制幅度不稳定、调制波形存在非线性失真的缺点,提出采用实时功率反馈的幅度调制方法。通过光电二极管（Photodiode,PD）实时监测LD的输出功率,再根据LD的输出功率自动调整LD工作电流,使其输出功率随调制信号线性变化。最后根据提出的调制方法设计并实现了调制电路,实验结果表明:在温度20~40℃范围内,调制电路的-3 dB带宽达到20 MHz,调制功率的幅度稳定度优于4%,最大非线性误差为0.1%。该调制方法提高了半导体激光器的输出功率稳定性,减少了调制波形的非线性失真,拓宽了半导体激光器的线性工作范围。     

基于Hough变换的天基激光测距轨迹提取算法

天基目标测量具有全天时、不受大气干扰等优点.但与地面人卫测距相比,天基待测目标运动速度快且缺乏距离预报等先验信息,导致传统测距方法无法有效提取目标距离轨迹.为此,文章提出了一种基于Hough变换的激光测距距离轨迹提取算法,利用目标回波点之间的线性相关性将直线检测算法引入回波轨迹的提取,具有适应天基探测特性、抗噪声能力强等特点.实 验结果表明,使用该方法提取的目标距离轨迹均方根误差优于2.72 m.上述方法可以准确地提取高速移动目标的距离轨迹,为后续空间非合作目标的距离轨迹提取提供了新的途径.     

雪崩管最佳倍增因子线性化温控技术研究

为了进一步增强机载激光测距机在全温范围内的环境适应性,分析了温度与探测器模块输出功率信噪比的关系,推导了最佳倍增因子与温度的方程式,阐述了温度变化引起倍增因子对最佳雪崩倍增因子偏离的原因。根据雪崩管探测器雪崩击穿电压的线性温度特性,设计了机载温度范围为-55℃~70℃的基于自然对数法的最佳倍增因子雪崩偏压线性化温控电路,用于补偿因温度变化所引起的倍增因子对最佳雪崩倍增因子的偏离。结果表明,实测雪崩偏压温控系数为2.29V/℃,与理论分析值误差仅为4%。该技术用于新型机载激光测距系统中,获得了良好的试验数据,满足机载环境的特殊需求。     

高精度烟支在线取样装置的设计

以烟草行业大量采用的PROTOS70卷烟机为应用背景,设计和实现了一种高精度在线烟支取样装置,可将卷烟机生产的烟支通过本装置自动在线取样后送至C2烟支质量检测器。结果表明,该系统可以实现烟支无损取样功能,提高烟支检测自动化程度,预防批量品质事故发生,实现卷烟质量控制的智能化。     

激光测距在表面缺陷检测中的应用

精密工件在生产和运输过程中其表面会产生缺陷,长度和深度达到一定值的缺陷会影响设备的运行。传统的缺陷检测只是检测缺陷并未考虑缺陷长度和深度因素,因此提出将激光测距应用于表面缺陷检测。首先用激光轮廓仪获得的距离数据重建工件表面图像,再利用数字图像处理相关理论及OpenCV计算机视觉技术提取重建图像中缺陷像素位置信息并与实际距离数据对应,进而计算出缺陷的参考长度和深度。经过大量重复试验,缺陷的参考长度和人工使用游标卡尺测量的长度误差小于0.1 mm,参考深度稳定,检测速度快,具有一定的应用价值。     

基于Simulink的时刻鉴别模块误差分析

时刻鉴别模块的定时精度是脉冲激光三维成像系统距离分辨率的主要影响因素,选择合适的时刻鉴别方法对系统设计具有重要意义。本文依靠Simulink模数混合仿真特点,在Simulink中对前沿阈值、恒比定时及高通容阻等几种时刻鉴别方法进行了实现,并根据系统参数自定义激光波形,分析了激光脉宽在0.1～10 ns、入射角在50°～90°及目标距离在0.1～10 km等情况下恒比定时法及高通容阻法的定时误差。仿真结果证明高通容阻法要略优于恒比定时法。相较于从统计学角度分析时刻鉴别总体误差,这种方法能够更好地结合激光波形特征和电路特性动态反映各种时刻鉴别方法在不同情况下的定时误差,为实际应用中的时刻鉴别方法选择提供参考。     

多类型调频连续波激光雷达测距原理与仿真分析

依据调频连续波激光雷达测距原理,详细阐述了三种不同类型的调频连续波激光测距雷达的基本过程,并对其测距过程进行了推导;搭建了锯齿波、三角波和正弦波三种不同类型激光测距原理验证平台,设计了调制信号产生模块,拍频仿真模块,并测定拍频后的频率值;分析了三种类型调频连续波激光雷达的适用条件和范围,为后续系统设计和硬件选型提供了参考依据。     

基于激光测距的汽车防碰撞系统设计

设计一款汽车主动防护的激光测距防碰撞系统。该系统利用激光探测前方路况,并通过单片机控制预警和防撞系统,帮助驾驶者对险情提前进行预判并采取相关措施(报警或者自动制动)。经仿真表明:该系统可以有效地减少汽车在公路上追尾碰撞等事故。