Лазерні дальники, ліди та інші пристрої широко використовуються в сучасних галузях, обстеженнях, автономному водінні та побутовій електроніці. Однак багато користувачів помічають значні відхилення вимірювання під час роботи в цій галузі, особливо при роботі з об'єктами різних кольорів чи матеріалів. Першопричина цієї помилки часто тісно пов'язана з відбивною здатністю цілі. Ця стаття заглибиться у вплив відбивної здатності на вимірювання відстані та забезпечить практичні стратегії вибору цілей.
1. Що таке відбивна здатність і чому вона впливає на вимірювання відстані?
Відбивна здатність відноситься до здатності поверхні відбирати інцидентне світло, як правило, виражається у відсотках (наприклад, біла стінка має відбивну здатність близько 80%, тоді як чорна гума має лише 5%). Пристрої лазерного вимірювання визначають відстань шляхом обчислення різниці в часі між випромінюваним та відбитим світлом (використовуючи принцип польоту часу). Якщо відбивна здатність цілі занадто низька, це може призвести до:
- Слабка сила сигналу: Якщо відбите світло занадто слабке, пристрій не може зафіксувати дійсний сигнал.
- Похибка вимірювання: при більш високому перешкоді шуму зменшується точність.
- Скорочений діапазон вимірювання: Максимальна ефективна відстань може знизитися більш ніж на 50%.
2. Класифікація відбивної здатності та стратегії відбору цілей
Виходячи з характеристик загальних матеріалів, цілі можна класифікувати на наступні три категорії:
① Високі цілі відбивної здатності (> 50%)
- Типові матеріали: поліровані металеві поверхні, дзеркала, біла кераміка, бетон світлого кольору
-Переваги: сильне повернення сигналу, підходить для великих (понад 500 м) високоточних вимірювань
- Сценарії застосування: Будівництво, перевірки ліній електропередач, сканування місцевості безпілотників
- Примітка: Уникайте дзеркальних поверхонь, які можуть призвести до спекулярних відбивань (що може спричинити нерівність у пляжі).
② Цілі відбиття середньої відбивної здатності (20%-50%)
- Типові матеріали: дерево, асфальтовані дороги, темні цегляні стіни, зелені рослини
- Контрзаходи:
Скоротити відстань вимірювання (рекомендовано <200 м).
Увімкніть режим високої чутливості пристрою.
Віддайте перевагу матових поверхонь (наприклад, морозні матеріали).
③ Ціль низької відбивної здатності (<20%)
- Типові матеріали: Чорна гума, вугільні палі, темні тканини, водні об'єкти
- Ризики: Сигнали можуть бути втрачені або страждати від помилок стрибків.
- Рішення:
Використовуйте ретрорефективну ціль (дошки відбивача).
Відрегулюйте лазерний кут захворюваності до нижче 45 ° (для посилення дифузного відображення).
Виберіть пристрої, що працюють на довжинах хвиль 905 нм або 1550 нм (для кращого проникнення).
3. Спеціальні стратегії сценарію
① Динамічне вимірювання цілей (наприклад, рухомі транспортні засоби):
- Пріоритетні ліцензійні знаки (високі області відбивної здатності) або кузова автомобілів світлого кольору.
- Використовуйте кілька технологій розпізнавання ехо (для фільтрації дощів та перешкод туману).
② Складна обробка поверхні:
- Для металу темного кольору нанесіть матові покриття (що може покращити відбивну здатність до 30%).
- Встановіть поляризуючі фільтри перед скляними стінами штор (для придушення спекулярного відображення).
③ Компенсація екологічних перешкод:
- Увімкніть алгоритми придушення фону в умовах яскравого світла.
- Під дощем або снігом використовуйте технологію модуляції імпульсної інтервалу (PIM).
4. Настанови щодо налаштування параметрів обладнання
- Налаштування потужності: збільшити потужність лазера для цілей низької відбиття (забезпечуйте відповідність обмеженням безпеки очей).
- Отримання діафрагми: збільшуйте діаметр прийому об'єктива (для кожного подвоєння посилення сигналу збільшується в чотири рази).
- Поріг налаштування: динамічно регулюйте поріг тригера сигналу (щоб уникнути помилкового спрацьовування через шум).
5. Майбутні тенденції: технологія компенсації інтелектуальної відбивної здатності
Системи вимірювання відстані наступного покоління починають інтегруватися:
- Адаптивний контроль посилення (AGC): Регулювання чутливості до фотоприймача в режимі реального часу.
- Алгоритми розпізнавання матеріалу AI: відповідність типів матеріалів з використанням функцій форми хвилі Echo.
- Багатоспектральний синтез: поєднання видимого світла та інфрачервоних даних для більш всебічного судження.
Висновок
Оволодіння характеристиками відбивної здатності - це основна майстерність для підвищення точності вимірювання. За науковим вибором цілей та належним чином налаштування пристроїв, навіть у сценаріях відбивної здатності наднизу (нижче 10%) можна досягти точності вимірювання на міліметрі. У міру розвитку інтелектуальних компенсаційних технологій майбутні системи вимірювання будуть адаптувати більш "розумно" до складних середовищ. Однак розуміння основних принципів відбивної здатності завжди буде важливою майстерністю для інженерів.
Час посади: 04-2025