激光区域扫描及轮廓测量系统原理

在今天的自动化工业领域，激光区域扫描已经应用的比较广泛。在机械运转等危险区域，激光区域扫描会在这种特定的区域进行2维检测。接下来，我们就激光区域扫描和轮廓测量不同产品的系统原理进行详细的介绍。

1.    采用ToF原理，激光发射器发出激光脉冲波，内部定时器开始计算时间t1，当激光碰到物体后，部分能量返回，当激光接收器收到返回的激光波时，停止内部定时器t2，激光雷达到物体的距离为：S=C(光速) X (t2-t1)/2。

2.    相位差原理-Phase Shift：激光发射器发出激光脉冲波时，记录此时激光波的相位f1，当激光碰到物体后，部分能量返回，当激光接收器收到返回激光波时，记录此时激光波的相位f2，在一定的距离范围内，激光扫描器到物体的距离为：S=(f2-f1)/360*n(n为比例系数)。

3.    单次回波原理-One Pulse:激光发射器发出激光脉冲波，当激光波碰到物体后，部分能量返回，当激光接收器收到返回激光波时，而且返回波的能量足以触发门槛值，激光扫描器计算它到物体的距离值，每次激光波只有一个测量值。

4.    多次回波原理-Multi-Puls：激光发射器发出激光脉冲波，当激光波碰到物体后，部分能量返回，当激光接收器收到返回激光波时，而且返回波的能量足以触发门槛值，激光扫描器计算它到物体的距离值；如果第一个物体是玻璃或者其它可以透过的物体，激光波会继续前进，当碰到第二个物体时，部分能量返回，当激光接收器收到返回激光波时，而且返回波的能量足以触发门槛值，激光扫描器计算它到物体的距离值。依此类推，激光扫描器所发出的一个激光脉冲波可以给出多个测量值，客户可以根据自己需要，选择一个或多个测量值。

5.    激光扫描器原理：激光发射器发出激光脉冲波，当激光波碰到物体后，部分能量返回，当激光接收器收到返回激光波时，而且返回波的能量足以触发门槛值，激光扫描器计算它到物体的距离值；激光扫描器连续不停的发射激光脉冲波，激光脉冲波打在高速旋转的镜面上，将激光脉冲波发射向各个不同方向从而形成一个二维区域扫描。此二位区域的扫描可以实现以下两个功能：

1） 在扫描器的扫描范围内，设置不同形状的保护区域，当有物体进入该区域时，发出报警信号

2） 在扫描器的扫描范围内，扫描器输出每个测量点的距离，根据此距离信息，可以计算物体的外形轮廓，坐标定位等。

下图是激光区域扫描原理图。