• 單點激光測距原理
• 線狀激光三角測距原理

單點激光測距原理

單點激光測距原理圖如下圖2-6所示，?
激光頭Laser與攝像頭在同一水平線（稱為基準線）上，其距離為s，攝像頭焦距為f，激光頭與基準線的夾角為β。激光頭Laser與攝像頭在同一水平線（稱為基準線）上，其距離為s，攝像頭焦距為f，激光頭與基準線的夾角為β。
假設目標物體Object在點狀激光器的照射下，反射回攝像頭成像平面的位置為點P。假設目標物體Object在點狀激光器的照射下，反射回攝像頭成像平面的位置為點P。?
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖： 單點激光測距示意圖

由幾何知識可作相似三角形，激光頭、攝像頭與目標物體組成的三角形，相似于攝像頭、成像點P與輔助點P′。P與輔助點P′。?
設 PP′=x，q、d如圖所示，則由相似三角形可得：PP′=x，q、d如圖所示，則由相似三角形可得：

1| f/x=q/s ?==> ?q=fs/x ? ?

?可分為兩部分計算：

? ? ? ?

1| X=x1+x2= f/tan?β + pixelSize* position

其中pixelSize是像素單位大小， position是成像的像素坐標相對于成像中心的位置。

最后，可求得距離d:

? ? ? ? ? ? ?

1| d=q/sin?β

線狀激光三角測距原理
將激光光條的中心點P1、成像點P1′、攝像頭、激光頭作為基準面，中心點P1就符合單點結構光測距。對于任一點（該點不在基準面上），也可由三角測距得出。將激光光條的中心點P1、成像點P1′、攝像頭、激光頭作為基準面，中心點P1就符合單點結構光測距。對于任一點（該點不在基準面上），也可由三角測距得出。

如上圖所示，將成像平面鏡像到另一側。其中P1′，P2′和分別是P1和P2的成像位置，對于點P2、成像點P2′、攝像頭、激光頭所形成的平面，與基準面存在夾角θ，也符合單點結構光測距。此時的焦距為f′，x的幾何意義同單點激光測距原理。如上圖所示，將成像平面鏡像到另一側。其中P1′，P2′和分別是P1和P2的成像位置，對于點P2、成像點P2′、攝像頭、激光頭所形成的平面，與基準面存在夾角θ，也符合單點結構光測距。此時的焦距為f′，x的幾何意義同單點激光測距原理。

1| ? ? ? ? ? ? ? ? d'/baseline=f'/x

d′是P2與baseline所成平面上P2到底邊的高（類比于單點激光測距原理中的q）。同樣x可分為兩部分計算d′是P2與baseline所成平面上P2到底邊的高（類比于單點激光測距原理中的q）。同樣x可分為兩部分計算

1|? ? ? ? x=f'/tan?β ? + pixelSize* position

上述中的平面與基準面的夾角為θ上述中的平面與基準面的夾角為θ

? ? ? ? ? ? f'/f=cos?θ?tan?θ=(|P2'.y-P1'.y|)/f

可求得f′：可求得f′：

1| ? ? ? ? ? ? f'=f/cos?(arctan?((P2'.y-P1'.y)/f)) ??

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作者：Lrisfish?
來源：CSDN?
原文：https://blog.csdn.net/Lrisfish/article/details/77838690?utm_source=copy?
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總結

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