监测方针的当时空间方位是最基本的信息之一，往往能够凭借传感器来取得，其实质能够理解为对监测方位空间间隔的丈量。有关间隔的丈量办法有许多，在航空航天范畴，传统的触摸式传感器因为受体积、质量、装置条件以及结构等要素约束逐步被非触摸丈量办法所替代。其间，依据数字图画的丈量办法因为具有速度快、信息量丰厚、对被测方针的影响小等特色而遭到广泛的重视。运用摄像头跟着间隔添加物体图画越小的原理，收集方针图画信息，并进行数据处理，然后取得方针点的间隔。
1 非触摸测距体系简介
现代的非触摸式测距一般分为：1)超声波测距;2)红外测距;3)激光测距。而超声波测距和红外测距一般丈量间隔较近而且差错较大，方向性差，抗干扰才能不强，而且超声波测距不能用于真空环境。激光测距虽然能丈量的间隔较远，而且达到了较高精度。但是，激光测距仪的技能过于杂乱，制作的难度较大，本钱较高，远间隔测距时要求的激光管功率较大，而且光学体系需求坚持洁净，避免影响丈量。
本文提出了间隔的一种非触摸丈量办法。以数码摄像头捕获的可变距平行激光束光斑图画作为信息载体，运用图画的预处理、阈值切割以及特征提取等相关的数字图画处理办法，在必定的规模内完成恣意位移的高精度丈量。
2 测距体系原理
本文的测距原理如图1，将两个激光器别离装在摄像头的两边，而且将两束激光调理为彼此平行，当两束激光照射到被测物体上，摄像头收集照射到物体上的两个激光点如图3，依据物体离摄像头远就成像小，物体间隔摄像头近，成像大的原理。计算在图画帧上的光斑间隔就能够得到物体的间隔信息。
3 测距体系分析
选用COMS摄像头，它与CCD摄像头比较，具有出产本钱低、抗干扰才能强、呼应速度快等长处。固定摄像头和激光器时，要确保两个激光器的中心线和COMS摄像头的中心线在同一个竖直平面内，激光光线和摄像头成像轴彻底平行，两个激光器中心线间隔为H，而且能够经过改动两个激光器中心线间隔，增大体系的丈量规模。COMS摄像头连接到FPGA上，选用FPGA进行图画处理，运用图画预处理办法对图画进行滤波、阈值切割，能有用去除噪声对图画的影响。再经过灰度质心算法对图画进行细分，经过高斯拟合能够将光斑中心的计算精度进步，计算出两个光斑中心点的间隔h’，而且依据分辨率等参数得出竖直方向整个图画帧的上下间隔h。COMS摄像头的光敏面竖直高度为y，激光束中心在光敏面上成像点的间隔为y’。收集到图画帧时焦距为f，被测物体离COMS摄像头间隔为L。
依据简化光路图可得：
依据成像原理
有对应联系，所以间隔L与两个光斑中心点的间隔h’有对应联系。在实践情况中，先对COMS摄像头的测距成果进行曲线标定，运用Matlab整合出两个光斑中心点的间隔h’和间隔L联系曲线，终究能够经过COMS摄像头和平行激光束进行测距。与单点激光CCD镜头三角测距比较，跟着间隔的增大，光斑中心点的间隔改变更显着，分辨率更高。
经过进步摄像头的像素数和减小激光束宣布光斑，能够进步图画在每一帧上的精度，然后进步了丈量精度。当丈量间隔较远时，经过调理两束激光之间的间隔能够进步摄像头对两个光斑的辨认才能，然后能够进步设备的测距规模，能够更好地使用到实践傍边。
4 小结
依据CMOS摄像头和平行激光束测距体系规划，相对于单激光束三角测距丈量间隔更远，精度更高。当丈量间隔较远时，该体系能够经过调理两束激光之间的间隔进步摄像头对两个光斑的辨认才能，然后能够进步设备的测距规模。该测距体系本钱低，携带方便。跟着COMS摄像头功能和FPGA图画处理才能不断进步，未来会有更好的使用远景。
