基于ARM的激光成像測量控制系統(tǒng)研制.pdf

1、激光成像系統(tǒng)是目前獲取被測對象三維信息最有效的手段之一，它具有方向性好、角度分辨率高、抗干擾能力強，測量范圍大且一般不需要合作目標等特點，廣泛應用于航空航天，軍事偵察和地形測繪等眾多領域?；贏RM的激光成像測量控制系統(tǒng)結合了嵌入式系統(tǒng)，脈沖激光測距和振鏡掃描技術的優(yōu)點，模塊化設計實現方便，能夠滿足實時高速信息提取和傳輸的要求，成為激光成像系統(tǒng)小型化設計的一個主要方向。
　　本課題以搭載嵌入式Linux操作系統(tǒng)的ARM計算機模塊為

2、核心控制器，選擇1.55μm的脈沖激光器作為激光發(fā)射源，采用脈沖測距方法，以TDC-GP22為時間間隔測量單元，并結合二維振鏡掃描技術構建激光成像測量控制系統(tǒng)，以完成對被測對象的三維信息的獲取。
　　論文首先介紹了激光成像系統(tǒng)的基本理論體系，詳細討論了脈沖激光發(fā)射接收，激光掃描成像和高精度時間間隔測量原理，并結合實際需要和應用環(huán)境給出了系統(tǒng)的技術指標，確定了系統(tǒng)的整體方案。然后根據系統(tǒng)設計目標，深入研究了窄脈沖激光發(fā)射，脈沖激光探

3、測，二維振鏡掃描和TDC時間間隔測量等關鍵技術，完成了相關電路的仿真和具體實現，并測試了窄脈沖信號發(fā)生等關鍵電路的性能指標。最后在裁剪和移植的嵌入式Linux操作系統(tǒng)上完成了激光重頻觸發(fā)，二維振鏡掃描，程控增益控制，TDC時間間隔測量和網絡通信的內核態(tài)驅動程序，在相應用戶態(tài)應用程序控制下實現了底層硬件的驅動控制。
　　在系統(tǒng)搭建完成并調試成功后，進行了測距實驗和成像實驗，實驗結果表明系統(tǒng)的測距誤差為6.5cm，對典型物體的成像結果