一种多激光快速扫描方法技术

本发明专利技术公开了一种多激光快速扫描方法，其包括以下步骤：S1、将n个激光源分别设置在边长为r的正n边形顶点位置处；S2、使每个激光源进行全方位螺旋扫描；S3、检测每个激光源的螺旋扫描半径，若小于边长到正n边形中心的距离，则继续进行螺旋扫描；若达到边长到正n边形中心的距离，则保持每个激光源在各自的1/n扇形区域内作螺旋扫描；根据接收端激光检测的光强值判断激光源是否扫描到目标，若扫描到目标则结束扫描。本发明专利技术解决了单点扫描方式中扫描时间性能提升的局限，使得系统具有更高的工作效率。

A fast multi laser scanning method

The invention discloses a multi laser rapid scanning method, which comprises the following steps: S1, N laser sources are respectively arranged on the side is n r edge vertex position; S2, so that each laser source for a full range of spiral scan; spiral scanning radius S3, detection of each laser source, if less than the length is the distance from the center of the N side, then continue to spiral scan; if the length is n to achieve edge center distance is maintained for each laser source spiral 1/n scan in the respective sector; according to the intensity of the receiver laser detection value judgment is whether the scanning laser source to the target, if to scan the target is the end of the scan. The invention solves the limitation of the enhancement of the scanning time performance in the single point scanning mode, so that the system has higher working efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种多激光快速扫描方法
本专利技术涉及激光扫描领域，具体涉及一种多激光快速扫描方法。
技术介绍
现有的激光扫描方法有六种：第一种是李萨如扫描，该扫描曲线是时域和频域都有延迟的正弦函数，此方法的缺点是存在漏扫区域，并且实现起来困难；第二种是逐行线形扫描，逐行线形扫描是激光按照顺序进行逐行扫描的方式，该方法的缺点是扫描时间较长，效率不高；第三种是玫瑰扫描，玫瑰扫描是以正弦波为基础产生的调幅信号，它的轨迹是按照玫瑰方程产生的，一般的玫瑰方程为八瓣玫瑰，该方法的致命缺点是存在漏扫区域，并且在软件实现上有较大的困难，对中央处理器有较重的负担；第四种渐开螺旋线扫描，它是激光从光源位置开始，以螺旋方程的形式逐圈展开扫描形成，该方法的缺点是随着距离的增大，螺旋线之间的间距也会增大，因此存在漏扫区域；第五种是矩形螺旋扫描，它是渐开螺旋扫描和逐行线性扫描的结合，该方法虽然在一定程度上克服了渐开螺旋线扫描和逐行线形扫描的缺点，但在捕获时间和捕获概率上都不能达到最优的状态；第六种是六角螺旋线扫描，它与矩形螺旋扫描的方法类似，其缺点仍然是就单个捕获时间或者捕获概率而言，其都不能达到绝对的优势。现有的激光扫描方式基本都是针对单点激光源的扫描方案，其系统性能(捕获时间和捕获概率)受到一定的限制，随着网络化技术的发展，系统性能需得到进一步提高，因此单点的激光扫描的方式需要得到进一步改进。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种多激光快速扫描方法解决了单点扫描方式中系统捕获时间性能提升局限的问题。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：提供一种多激光快速扫描方法，其包括以下步骤：S1、将n个激光源分别设置在边长为r的正n边形顶点位置处；S2、使每个激光源进行全方位螺旋扫描；S3、检测每个激光源的螺旋扫描半径，若小于则继续进行螺旋扫描；若达到则保持每个激光源在各自的1/n扇形区域内作连续扫描；根据接收端激光检测的光强值判断激光源是否扫描到目标，若扫描到目标则结束扫描，否则继续扫描；其中π为180°。进一步地，激光源螺旋扫描半径的检测方法为：根据公式R＝|PO|＝T*tanα得到激光源螺旋扫描半径R；其中P为激光源的最远扫描点；O为激光源的投影点；T为激光源至其投影点的距离；α为激光光束与激光源至其投影点直线的夹角。进一步地，n个所述激光源的全方位螺旋起始扫描方向均为逆时针。进一步地，步骤S3中每个激光源连续扫描的1/n扇形区域的划分方法为：将设置有n个激光源的正n边形的每条边均按照顺时针或逆时针方向延长，形成位于正n边形外围的n个大小相同的扇形区域，每个激光源对应扫描与其相邻的一个扇形区域，即总面积的1/n。进一步地，步骤S3中每个激光源在1/n扇形区域中的连续扫描为弓字形连续扫描，其具体方法为：S3-1、将每个所述激光源分别沿其扫描的扇形区域的任一个边界向外扫描一段距离L；S3-2、以该激光源初始位置为圆心、扫描点距激光源的距离为半径向另一个边界做圆弧扫描，并沿扫描点到达的扇形区域边界向外扫描一段距离L；S3-3、重复步骤S3-2，实现弓字形连续扫描。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用n点协同扫描方式，解决了单点扫描方式中系统捕获时间性能提升的局限，使得系统具有更高的工作效率，且在一定程度上使得系统具有较好的捕获概率性能。本专利技术先以n点为中心的区域进行扫描就是为了保证较高的捕获概率。其次，扇形扫描是n点对整个区域扫描的分工合作，它带来的好处是缩短捕获时间。接着分割点设计的原因是，使n点扫描区域都能到达正n边形中心位置处，从而尽可能多的覆盖区域，若是还未到达正n边形中心位置处，中间会出现一块空白区域漏扫，若是超过正n边形中心位置处，n点扫描的重合区域会增多，折衷看来，刚刚达到正n边形中心位置处即好。弓字形连续扫描设计的好处有两点：(1)若将扫描曲线继续画下去，相邻两点激光源扫描的交界处是互补的，以此达到减少漏扫区域的目的；(2)连续型扫描相较于断点扫描会减少激光源功率损耗。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术以四个激光源为例其中两个激光源的扫描区域示意图；图3为本专利技术单个激光源的扫描半径判断原理图。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1和图2所示，以4个激光源分布在边长为r的正方形顶点位置处为例，该多激光快速扫描方法包括以下步骤：S1、将n个激光源分别设置在边长为r的正n边形顶点位置处；S2、使每个激光源同步进行全方位螺旋扫描；S3、检测每个激光源的螺旋扫描半径，若小于则继续进行螺旋扫描；若达到则保持每个激光源在各自的1/n扇形区域内作连续扫描；根据接收端激光检测的光强值判断激光源是否扫描到目标，若扫描到目标则结束扫描，否则继续扫描；其中π为180°。如图3所示，激光源螺旋扫描半径的检测方法为：根据公式R＝|PO|＝T*tanα得到激光源螺旋扫描半径R；其中P为激光源的最远扫描点；O为激光源的投影点；T为激光源至其投影点的距离；α为激光光束与激光源至其投影点直线的夹角。n个所述激光源的全方位螺旋起始扫描方向均为逆时针。步骤S3中每个激光源连续扫描的1/n扇形区域的划分方法为：将设置有n个激光源的正n边形的每条边均按照顺时针或逆时针方向延长，形成位于正n边形外围的n个大小相同的扇形区域，每个激光源对应扫描与其相邻的一个扇形区域，即总面积的1/n。步骤S3中每个激光源在1/n扇形区域中的连续扫描为弓字形连续扫描，其具体方法为：S3-1、将每个所述激光源分别沿其扫描的扇形区域的任一个边界向外扫描一段距离L；S3-2、以该激光源初始位置为圆心、扫描点距激光源的距离为半径向另一个边界做圆弧扫描，并沿扫描点到达的扇形区域边界向外扫描一段距离L；S3-3、重复步骤S3-2，实现弓字形连续扫描。每个激光源(激光源总数为4个)螺旋扫描的1/4扇形区域的划分方法为：将四个激光源按逆时针方向分别编号为A、B、C和D，激光源A螺旋扫描的1/4扇形区域包括BA延长线与AD射线的夹角区域；激光源B螺旋扫描的1/4扇形区域包括BA射线与CB延长线的夹角区域；激光源C螺旋扫描的1/4扇形区域包括CB射线与DC延长线的夹角区域；激光源D螺旋扫描的1/4扇形区域包括DC射线与AD延长线的夹角区域。本专利技术先以四点为中心的区域进行扫描就是为了保证较高的捕获概率。其次，扇形扫描是四点对整个区域扫描的分工合作，它带来的好处是缩短捕获时间。接着分割点设计的原因是，使四点扫描区域都能到达AC和BD的交点Q处，如图2所示，从而尽可能多的覆盖区域，若是还未到达Q点，中间会出现一块空白区域漏扫，若是超过Q点，四点扫描的重合区域会增多，折衷看来，刚刚达到Q点即好。弓字形连续扫描设计的好处有两点：(1)如图2所示，若将扫描曲线继续画下去，会发现相邻两点激光源扫描的交界处是互补的(如图2椭圆框内)，以此达到减少漏扫区域的目的。(2)连续型扫描相较于断点扫描会减少激光源功率损耗。以四个激光源为例，根据正多边形的特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多激光快速扫描方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将n个激光源分别设置在边长为r的正n边形顶点位置处；S2、使每个激光源进行全方位螺旋扫描；S3、检测每个激光源的螺旋扫描半径，若小于

【技术特征摘要】
1.一种多激光快速扫描方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将n个激光源分别设置在边长为r的正n边形顶点位置处；S2、使每个激光源进行全方位螺旋扫描；S3、检测每个激光源的螺旋扫描半径，若小于则继续进行螺旋扫描；若达到则保持每个激光源在各自的1/n扇形区域内作连续扫描；根据接收端激光检测的光强值判断激光源是否扫描到目标，若扫描到目标则结束扫描，否则继续扫描；其中π为180°。2.根据权利要求1所述的多激光快速扫描方法，其特征在于：激光源螺旋扫描半径的检测方法为：根据公式R＝|PO|＝T*tanα得到激光源螺旋扫描半径R；其中P为激光源的最远扫描点；O为激光源的投影点；T为激光源至其投影点的距离；α为激光光束与激光源至其投影点直线的夹角。3.根据权利要求1所述的多激光快速扫描方法，其特征在于：n个所述激光源...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，何青兰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51