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一种基于阵列探测单元的三维激光成像系统的成像方法，其特征在于：采用如下基于阵列探测单元的三维激光成像系统：包括与计算机(6)相连接的激光器(1)，在激光器(1)的激光光轴上设置有通过扫描镜驱动模块(9)与计算机(6)连接的扫描镜(5)，所述的扫描镜(5)将接收到的激光光束反射给位于扫描镜(5)反射光路上的被测目标，在被测目标的反射光路上设置有N组用于接收被测目标反射激光的光电探测器(2)，每组光电探测器(2)的输出端连接有测时模块(4)；所述的测时模块(4)包括N组恒比定时模块(7)以及M路GP2测时模块(8)；相邻两组恒比定时模块(7)的输出端与对应的GP2测时模块(8)的输入端相连，GP2测时模块(8)的输出端与计算机(6)相连，其中M＝3，N＝4；包括以下步骤：1)、计算机(6)输出控制信号控制激光器(1)发射激光，并通过控制扫描镜驱动模块(9)不断驱动扫描镜(5)转动，将激光器(1)发射的激光经扫描镜(5)反射到被测目标的不同位置，激光经被测目标后被反射回来，经被测目标反射回来的激光被4组光电探测器(2)接收；2)、4组光电探测器(2)接收到激光信号后分别产生4路电脉冲信号，4路电脉冲信号经第一路恒比定时模块(7‑1)、第二路恒比定时模块(7‑2)、第三路恒比定时模块(7‑3)以及第四路恒比定时模块(7‑4)鉴别后生成4路时刻脉冲信号；3)、4路时刻脉冲信号中的第1路和第2路时刻脉冲信号输入到第一个GP2测时模块(8‑1)中，第2路和第3路时刻脉冲信号输入到第二个GP2测时模块(8‑2)中，第3路和第4路时刻脉冲信号输入到第三个GP2测时模块(8‑3)中，设发射激光到达4个光电探测器(2)的时间分别为t<sub>1</sub>,t<sub>2</sub>,t<sub>3</sub>,t<sub>4</sub>，通过测时模块(4)得到发射激光到达4个光电探测器(2)的时间，则各光电探测器(2) 的时间差为：Δ<sub>12</sub>＝t<sub>1</sub>‑t<sub>2</sub> (1)Δ<sub>23</sub>＝t<sub>2</sub>‑t<sub>3</sub> (2)Δ<sub>34</sub>＝t<sub>3</sub>‑t<sub>4</sub> (3)；4)、设被测目标上一点D(x,y,z)，以4个光电探测器的中心为坐标原点O建立空间坐标系O‑xyz，光电探测器(2)与中心点O的距离为d，探测器支架(3)与o‑xy平面间的夹角为α，通过计算机(6)分别读取3个GP2测时模块所测量的激光到达各光电探测器(2)之间的时间差，根据公式求得被测目标上一点到各个光电探测器的距离之差，有：<img file="FDA0000943825680000021.GIF" wi="1525" he="95" /><img file="FDA0000943825680000022.GIF" wi="1549" he="94" /><img file="FDA0000943825680000023.GIF" wi="1542" he="95" />由上述方程即可解得D点坐标(x,y,z)：<img file="FDA0000943825680000024.GIF" wi="1593" he="151" /><img file="FDA0000943825680000025.GIF" wi="1606" he="151" /><img file="FDA0000943825680000026.GIF" wi="1574" he="157" /><img file="FDA0000943825680000027.GIF" wi="1638" he="157" />其中：<img file="FDA0000943825680000028.GIF" wi="1222" he="79" /><img file="FDA0000943825680000029.GIF" wi="1973" he="87" /><img file="FDA00009438256800000210.GIF" wi="2062" he="63" /><img file="FDA0000943825680000031.GIF" wi="646" he="93" />根据式(9)和(10)计算出z<sub>1</sub>，z<sub>2</sub>，选择z<sub>1</sub>，z<sub>2</sub>中为正的那个值作为z的最终测量结果；5)、重复上述步骤1)至步骤4)测量待测区域中不同位置的坐标值即能绘制出被测目标的三维图像。 |
