CN108037583B - 一种激光全覆盖扫描方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多激光全覆盖扫描方法，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边形的顶点处；S2、在正n边形的每条边上均设置一移动点，使得每个激光源与与其相邻的两个移动点的距离之和等于正n边形的边长，并根据激光源个数的奇偶性划分每个激光源的扫描范围；S3、将每个激光源在各自扫描范围内进行连续扫描；S4、根据接收端激光检测的光强值判断是否有激光源扫描捕获到目标，若扫描捕获到目标则停止扫描。本发明提供的n点激光源全覆盖扫描捕获方法，相比于单点激光源扫描捕获时间成倍减少，并且扫描区域可以根据需要动态调整，便于针对性扫描。

Description

一种激光全覆盖扫描方法
技术领域
本发明涉及激光扫描领域，具体涉及一种激光全覆盖扫描方法。
背景技术
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***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，***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。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种多激光全覆盖扫描方法解决了单点扫描方式中***捕获时间性能提升局限的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种多激光全覆盖扫描方法，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边形的顶点处；
S2、在正n边形的每条边上均设置一移动点，使得每个激光源与与其相邻的两个移动点的距离之和等于正n边形的边长，并根据激光源个数的奇偶性划分每个激光源的扫描范围；
S2-1、若激光源个数为奇数，则将任一激光源作为其扫描范围的顶点，将该激光源对边的相邻两条边上的移动点与其扫描范围的顶点所形成的发散型扇形区域作为该激光源的扫描范围；
S2-2、若激光源个数为偶数，则将任一激光源作为其扫描范围的顶点，将该激光源正对的激光源的一侧相邻移动点和另一侧间隔一个移动点的移动点与其扫描范围的顶点所形成的发散型扇形区域作为该激光源的扫描范围；
S3、将每个激光源在各自扫描范围内进行连续扫描；
S4、根据接收端激光检测的光强值判断是否有激光源扫描捕获到目标，若扫描捕获到目标则停止扫描，否则重复步骤S3。
进一步地，步骤S3中连续扫描采用弓字形连续扫描，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。
进一步地，每个激光源的第一个圆弧扫描方向均为顺时针。
本发明的有益效果为：本发明提供的n点激光源全覆盖扫描捕获方法，相比于单点激光源扫描捕获时间成倍减少(理论上为n倍-n/2倍)。能够保证全覆盖区域，并且扫描区域可以根据需要动态调整，便于针对性扫描。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为激光源个数为奇数时的一个具体扫描范围划分图；
图3为激光源个数为偶数时的一个具体扫描范围划分图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域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发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该多激光全覆盖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边形的顶点处；
S2、在正n边形的每条边上均设置一移动点，使得每个激光源与与其相邻的两个移动点的距离之和等于正n边形的边长，并根据激光源个数的奇偶性划分每个激光源的扫描范围；
S2-1、若激光源个数为奇数，则将任一激光源作为其扫描范围的顶点，将该激光源对边的相邻两条边上的移动点与其扫描范围的顶点所形成的发散型扇形区域作为该激光源的扫描范围；
S2-2、若激光源个数为偶数，则将任一激光源作为其扫描范围的顶点，将该激光源正对的激光源的一侧相邻移动点和另一侧间隔一个移动点的移动点与其扫描范围的顶点所形成的发散型扇形区域作为该激光源的扫描范围；
S3、将每个激光源在各自扫描范围内同步进行连续扫描；
S4、根据接收端激光检测的光强值判断是否有激光源扫描捕获到目标，若扫描捕获到目标则停止扫描，否则重复步骤S3。
步骤S3中连续扫描采用弓字形连续扫描，其具体方法为：
S3-1、将每个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。
每个所述激光源的第一个圆弧扫描方向均为顺时针。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，奇数个激光源以5个为例，激光源所在五点(A、B、C、D、E)构成正五边形，移动点(P1、P2、P3、P4、P5)分别位于五条边上，正五边形的每个顶点与与其相邻的两个移动点的距离之和均与正五边形的边长相等激光源A的对边为CD边，对边的相邻两条边分别为BC和DE，激光源对边的相邻两条边上的移动点分别为图2中的P2和P4，即激光源A的扫描区域为∠P4AP2所表示的区域(发散型扇形)；同理，激光源B所对应的两个移动点分别为图2中的P5和P3，其扫描区域为∠P5BP3所表示的区域(发散型扇形)，其他奇数个激光源的扫描区域以此类推。
如图3所示，偶数激光源以6个为例，激光源所在六点(A、B、C、D、E、F)构成正六边形，移动点(P1、P2、P3、P4、P5、P6)分别位于六条边上，正六边形的每个顶点与与其相邻的两个移动点的距离之和均与正六边形的边长相等其中激光源A的正对激光源为激光源D，激光源D的一侧相邻移动点和另一侧间隔一个移动点的移动点分别为图3中的P4和P2，即激光源A的扫描区域为∠P4AP2所表示的区域(发散型扇形)，同理，激光源B的扫描区域为∠P5BP3所表示的区域(发散型扇形)，其他偶数个激光源的扫描区域以此类推。
综上所述，本发明提供的n点激光源全覆盖扫描捕获方法，相比于单点激光源扫描捕获时间成倍减少(理论上为n倍-n/2倍)。能够保证全覆盖区域，并且扫描区域可以根据需要动态调整，便于针对性扫描。

Claims (3)

1.一种多激光全覆盖扫描方法，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边形的顶点处；
S2、在正n边形的每条边上均设置一移动点，使得每个激光源与与其相邻的两个移动点的距离之和等于正n边形的边长，并根据激光源个数的奇偶性划分每个激光源的扫描范围；
S2-1、若激光源个数为奇数，则将任一激光源作为其扫描范围的顶点，将该激光源对边的相邻两条边上的移动点与其扫描范围的顶点所形成的发散型扇形区域作为该激光源的扫描范围；
S2-2、若激光源个数为偶数，则将任一激光源作为其扫描范围的顶点，将该激光源正对的激光源的一侧相邻移动点和另一侧间隔一个移动点的移动点与其扫描范围的顶点所形成的发散型扇形区域作为该激光源的扫描范围；
S3、将每个激光源在各自扫描范围内进行连续扫描；
S4、根据接收端激光检测的光强值判断是否有激光源扫描捕获到目标，若扫描捕获到目标则停止扫描，否则重复步骤S3。
2.根据权利要求1所述的激光全覆盖扫描方法，其特征在于：所述步骤S3中连续扫描采用弓字形连续扫描，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。
3.根据权利要求2所述的激光全覆盖扫描方法，其特征在于：每个所述激光源的第一个圆弧扫描方向均为顺时针。
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