提出了一种利用正弦幅值时间转换的高精度脉冲激光测距方法，该方法以正弦信号作为时间基准，采用倍频和时钟分相技术，通过调节脉冲发射延时，控制回波脉冲定时点落在基准正弦波的 0～./4区间，然后对这一区间进行分段线性插值处理，将正弦幅值的变化转换为定时时间，实现高精度测距。该方法原理结构简单、容易实现。实验结果表明：在激光发射平均功率为 1 mW时，在 无合作目标测程 300 m内，测距精度为± (5 mm＋3 ppm)。

提出一种适用于运动目标的快速高精度距离测量方法,通过结合正弦基准时间间隔测量方法与游标时钟控制脉冲发射技术,实现对运动目标的高精度测距。以正弦信号为基准,测量出激光脉冲从测距仪到目标之间的飞行时间,并将其作为估计目标距离的初值;利用游标时钟控制脉冲发射技术,选取正弦信号0点处的线性段作为定时特征点,可以得到高分辨率的测量结果;以该定时特征点对应的游标时刻为脉冲定点发射时刻,通过多脉冲测量取平均值后实现快速高精度测距。实验结果表明:当激光平均功率为1 mW时,在无合作目标的300 m测程内,测距精度为±(3 mm+2×10 -6×D)(D为测量距离),测量时间缩短至5 ms。该测量系统具有结构简单、成本低、容易实现等特点。

在以正弦波为测量基准信号的激光脉冲飞行时间测距系统中, 由于高频信号之间的串扰或器件非线性等因素的影响, 将产生脉冲飞行时间周期误差, 导致测距精度降低。为此提出了一种利用测距仪在一定距离条件下的测量数据计算定时误差的方法, 通过最小二乘法拟合构造出一条含误差补偿功能曲线, 并将该曲线进行离散化处理, 将离散化数据存入单片机内, 在距离测量时以含误差补偿功能曲线作为测量基准, 实现对脉冲飞行时间周期误差的补偿。该方法具有原理简单、数据可靠、操作方便等优点。所研制的激光脉冲测距仪经过误差补偿后, 测距误差小于±3 mm。

研究了应用于实时激光三维成像的焦平面阵列技术，介绍了目前国际上几种常用的焦平面阵列实现原理与技术特点，并对其优点与不足进行了分析，同时对表征焦平面阵列的主要性能指标以及其对最终成像系统的影响进行了定性分析。根据对现有技术的对比分析，提出基于雪崩光电二极管(APD)阵列和读出电路(ROIC)集成的探测器方案在灵敏度和作用距离等方面具有一定优势，是实现实时三维成像焦平面阵列较为理想的技术。作者认为在未来十几年内，激光三维成像焦平面阵列规模有望超过1 024 pixel×1 024 pixel，像元尺寸可降低到15 μm。

介绍了利用激光脉冲飞行时间测距技术测量货车车厢体积的技术方案。通过该方法，可以准确地把2~6轴货车的车厢体积从货车体积中分离出来并计算得到。通过所采用的三阶高度矩算法此算法来源于数字图像处理边缘检测中的三阶灰度矩，对于各种车轴的货车，都可以精确地去除车头和车底货架并计算出车厢体积，而且针对台阶状的6轴车，台阶点的位置和车厢体积也能准确地获得。此外，所介绍的货车截面数据翻摺拼合技术激光扫描测距仪的数量可以减少到2台。该测试方式已应用到货车厢体积测量的实际工程中，通过大量实际货车数据验证，它能很好地计算出货车厢的体积。

测距能力和测距盲区是脉冲激光测距系统中亟待解决的一对矛盾.本文介绍了远距离低盲区脉冲激光测距实验系统的基本组成和工作原理.通过对各种脉冲飞行时间测量方法的比较,确定采用延迟线数字插入法完成脉冲飞行时间的测量,从而保证系统的精度、测程和分辨率.同时,对测距盲区产生的原因进行了分析,提出了引入自动功率调节模块降低测距盲区的方法.系统利用雪崩光电二极管APD作为光电接收器件,采用软硬件结合的智能温度补偿方案对APD进行温度补偿.