线激光三角测量计算距离
时间: 2025-08-30 15:33:35 AIGC 浏览: 2
### 线激光三角测量法的距离计算原理
线激光三角测量通过构建几何光学模型来实现距离的精确测量。具体来说,当激光投射器发射出一条细窄的光束并照射到待测物体表面时,在该表面上会形成一个明亮的线条即结构光条纹[^2]。
此条纹会被摄像头捕捉,并映射至图像传感器上成为一系列像素坐标位置。基于已知的摄像机与激光发生器间的相对安装参数以及内部参量矩阵,可以建立从二维图像空间回到实际世界坐标的转换关系。对于每一个落在直线上的点P(x,y),利用共轭条件下的相似三角形比例法则或者更复杂的多项式拟合函数,反推出它的真实三维坐标(X,Y,Z)[^1]。
其中Z轴方向数值代表的就是目标相对于参考平面的高度差也就是所谓的‘距离’信息。为了提高精度,通常还需要考虑镜头畸变校正等问题。
```python
import numpy as np
def calculate_distance(pixel_x, pixel_y, camera_matrix, laser_position, baseline):
"""
Calculate the distance using line laser triangulation.
Args:
pixel_x (float): Pixel coordinate on image plane along X axis.
pixel_y (float): Pixel coordinate on image plane along Y axis.
camera_matrix (np.ndarray): Camera intrinsic parameters matrix.
laser_position (tuple): Position of the laser relative to the camera origin.
baseline (float): Distance between the camera and the laser.
Returns:
float: Calculated depth/distance from the object surface point to reference plane.
"""
fx = camera_matrix[0][0]
fy = camera_matrix[1][1]
cx = camera_matrix[0][2]
cy = camera_matrix[1][2]
# Convert pixel coordinates into normalized device coordinates
u = (pixel_x - cx) / fx
v = (pixel_y - cy) / fy
z = baseline * fx / ((u - laser_position[0]) * fx + laser_position[2])
return abs(z)
```
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