激光測(cè)距需要哪些算法來實(shí)現(xiàn)？

本人從事激光研發(fā)及應(yīng)用相關(guān)工作，對(duì)于具體使用激光來測(cè)距的原理略知一二，但題主詢問的是具體算法，不知道是否跟自動(dòng)化編程有關(guān)。暫且不管，等相關(guān)人士來作答。這里，本人就具體原理做一個(gè)簡(jiǎn)單回答。
激光測(cè)距的方法根據(jù)所測(cè)距離遠(yuǎn)近有多重方法。
1. 較簡(jiǎn)單的，直接**激光脈沖，同一位置的探測(cè)器探測(cè)到反射回來的脈沖，根據(jù)時(shí)間差乘以光速除以二，即得到距離。當(dāng)然遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)一般無(wú)法做到像使用反射鏡精確反射原光脈沖，探測(cè)器可以接收到較弱的漫反射而來的光信號(hào)，同時(shí)考慮到存在光速在空氣中傳播的速度變化，但是一般的，這種誤差可以忽略不計(jì)了。這種方法精度可以做到米級(jí)甚至厘米級(jí)。
2. 三角法。光束以一定的角度射向被測(cè)點(diǎn)，反射的光束以一定的角度反射回光源旁的接收器，反射光入射接收器的角度可以測(cè)出，反射光入射接收器的位置也可測(cè)得，根據(jù)正弦定理計(jì)算，很容易就可以算出光源與被測(cè)點(diǎn)的距離。如圖
l可知，α、β可知，即可算得d=l*sinβ/sin(π-α-β)
3. 相位法。使用無(wú)線電頻率對(duì)激光進(jìn)行幅度調(diào)制，并測(cè)定調(diào)制光往返測(cè)線一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據(jù)調(diào)制光的波長(zhǎng)，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測(cè)定出光經(jīng)往返測(cè)線所需的時(shí)間。
若調(diào)制光角頻率為ω，在待測(cè)量距離d上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為φ，則對(duì)應(yīng)時(shí)間t 可表示為：
t=φ/ω 　將此關(guān)系代入上式距離d可表示為：
d=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (nπ+δφ)=c/4f (n+δn)=u(n+) 式中：
φ——信號(hào)往返測(cè)線一次產(chǎn)生的總的相位延遲。
ω——調(diào)制信號(hào)的角頻率，ω=2πf。
u——單位長(zhǎng)度，數(shù)值等于1/4調(diào)制波長(zhǎng)
n——測(cè)線所包含調(diào)制半波長(zhǎng)個(gè)數(shù)。
δφ——信號(hào)往返測(cè)線一次產(chǎn)生相位延遲不足π部分。
δn——測(cè)線所包含調(diào)制波不足半波長(zhǎng)的小數(shù)部分。
δn=φ/ω
在給定調(diào)制和標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，頻率c/(4πf)是一個(gè)常數(shù)，此時(shí)距離的測(cè)量變成了測(cè)線所包含半波長(zhǎng)個(gè)數(shù)的測(cè)量和不足半波長(zhǎng)的小數(shù)部分的測(cè)量即測(cè)n或φ，由于近代精密機(jī)械加工技術(shù)和無(wú)線電測(cè)相技術(shù)的發(fā)展，已使φ的測(cè)量達(dá)到很高的精度。
為了測(cè)得不足π的相角φ，可以通過不同的方法來進(jìn)行測(cè)量，通常應(yīng)用較多的是延遲測(cè)相和數(shù)字測(cè)相，目前短程激光測(cè)距儀均采用數(shù)字測(cè)相原理來求得φ。
（來源ofweek相位法激光測(cè)距：相位式激光測(cè)距儀原理分析 - ofweek激光網(wǎng)）
4. 答友soliton提到的飛秒雙光梳飛行時(shí)間法精度較高，屬于比較*的學(xué)術(shù)層面的方法，工業(yè)領(lǐng)域還沒有進(jìn)行廣泛應(yīng)用，可以參考一些論文了解一下。以下直接引用張弘元、尉昊赟等的論文《雙光梳飛行時(shí)間**距離測(cè)量》：
“我們提出一種基于非線性異步光學(xué)采樣(nonlinear asynchronous optical sampling, nonlinear asops)的非相干 雙光梳**距離測(cè)量方法。兩臺(tái)光頻梳重復(fù)頻率上的差 異保證探測(cè)光脈沖和采樣光脈沖在時(shí)域上能夠重合，實(shí) 現(xiàn)時(shí)域光學(xué)掃描。同時(shí)，type ii shg 被用來標(biāo)明探測(cè)光 脈沖在時(shí)域上的準(zhǔn)確位置。通過探測(cè)倍頻光脈沖的時(shí)間 間隔，我們可以根據(jù)飛行時(shí)間法計(jì)算得到待測(cè)距離?！?br>上海新閎電氣有限公司專注于開關(guān)元件,位移傳感器,變頻器,觸摸屏,模塊等, 歡迎致電 18962524269