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基于CCD激光三角法测距系统的设计与实现的中期报告
一、选题背景
随着现代工业与城市化进程的不断发展，测距技术的应用范围越来越广泛。针对现有测距技术存在的诸多不足，如测量精度不够、稳定性不佳等，日益增长的需求对测距技术的挑战也日益严峻。而CCD激光三角法作为一种新型的测距技术，在测量距离、高度、面积等方面具有较高的测量精度和稳定性，已经广泛应用于室内、交通、安防、环境监测等领域。
本课题基于CCD激光三角法，拟设计一套测距系统，通过搭建测距平台和编写控制程序，实现系统的测距、保存数据和显示结果等功能。
二、系统设计
1.激光发射器：
选用波长为650nm的激光二极管作为激光发射器，并加入聚光透镜，使光斑变得更加聚焦。可调节其输出光功率大小，使得激光发射距离范围可在10米以内。
2.相机：
选用SONY的线阵CCD相机，并通过硬件电路控制相机的曝光时间，使得图像的清晰度和亮度最优化。
3.机械部分：
通过电机和驱动电路控制激光单元的水平平移，实现对目标象限的扫描。电机及其驱动模块由单片机控制，精度达到0.01度，具有较好的稳定性。
4.软件部分：
系统采用C++编写控制程序。通过图像处理技术，提取出光斑在图像中对应的像素位置，并结合激光发射距离范围，运用三角定位法测算目标物距离。
三、实施计划
1.前期工作：
(1)了解CCD激光三角法的工作原理、优缺点及其在现实生活中的应用场景。
(2)找到合适的硬件设备，并进行可靠性评估，确保设计符合实际应用要求。
(3)进行系统的总体设计，包括：硬件设计、电路仿真、软件编程等。
2.中期工作：
(1)外设连接：将激光发射器、相机、电机及其驱动模块和单片机等硬件设备连接到相应的控制单元上。
(2)实现模块化：将系统的各个模块分离实现，调试每个模块的功能，确保模块化设计实现。
(3)进行系统整合：对每个模块进行整合测试，处理各个模块之间的接口关系。
3.后期工作：
(1)对系统进行全面测试：对系统功能进行测试，重点测试系统的测距精度和稳定性。
(2)优化控制程序：通过实际测试数据，进行控制程序的优化以提高系统的准确性和响应速度。
(3)制作完整的项目文档：撰写系统设计文档、技术说明书和系统操作手册。
四、预期成果
本设计方案设计并制作了一套CCD激光三角法测距系统，实现了测距、保存数据和显示结果等功能。该系统的测距误差可控制在1%以内。并且，该系统具有体积小巧、易于携带、测距范围广、测距精度高等特点，可以适用于众多场合，具有广泛的实际应用价值。