[发明专利]双测距模块复合快速高精度激光三维测量方法

权利要求书

1.双测距模块复合快速高精度激光三维测量方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤1、正弦波发生器产生正弦信号，控制半导体激光器产生光强度成正弦变化的激光；激光经过扩束器扩束后，被第一反射镜反射至数字微镜阵列；由数字微镜阵列调制后的激光经第一分光棱镜反射后，被激光发射系统投射至被测目标；

步骤2、被测目标反射后的回波信号被激光接收系统接收，激光接收系统接收的回波信号经第二分光棱镜后被第一光电探测器探测；混频器将第一光电探测器接收到的信号与正弦波发生器产生的正弦信号混频后传给信号采集系统进行采集；然后，正弦波发生器停止产生正弦信号；

步骤3、利用压缩感知恢复算法得到信号采集系统采集的图像的灰度图像，灰度图像中像素点的灰度值与被测目标上点的距离成正比，从而得到被测目标三维信息的粗测结果；

步骤4、三角波发生器控制可调谐激光器发射光频线性调制的窄线宽激光，窄线宽激光依次经过第二半波片和第二偏振分光棱镜后分为A、B两路；A路激光经过第三反射镜反射后进入FP标准具发生干涉，从FP标准具出射的干涉信号被凸透镜聚焦后被第二光电探测器探测；B路激光经过第一半波片调整偏振方向后由第一偏振分光棱镜分为C、D两路；C路激光的出射方向由快速控制反射镜控制，快速控制反射镜的反射光经过激光准直系统，并透过第一分光棱镜，然后被激光发射系统投射至被测目标；D路激光被第二反射镜反射至第二分光棱镜；其中，快速控制反射镜由快速控制转镜控制器控制；

步骤5、C路激光被目标反射的回波信号由接收系统接收，之后在第二分光棱镜处与D路激光合为一路，由第一光电探测器进行探测，最后由数据采集系统对第一光电探测器和第二光电探测器探测的信号进行同步采集；

步骤6、将数据采集系统采集的第一光电探测器和第二光电探测器的探测信号分别记为信号sig1和sig2；将可调谐激光器的调制开始信号发出后信号sig2的第一个峰值点作为起始点，可调谐激光器的调制终止信号发出前，信号sig2的最后一个峰值点作为终止点，设信号sig2在起始点和终止点之间包含起始点和终止点共有k个峰值点；利用重采样方法获得被测目标距离的高精度测量结果，并结合快速控制反射镜的角度值，得到被测目标的高精度三维测量结果；

在步骤3得到被测目标三维信息粗测结果的基础上，通过步骤4-6，利用FMCW激光测距技术定位部分关键点，针对这些关键点利用重采样方法获得被测目标距离的高精度测量结果，并结合快速控制反射镜的高精度角度信息，得到被测目标的高精度三维测量结果。