激光測距需要哪些算法來實現(xiàn)？

本人從事激光研發(fā)及應(yīng)用相關(guān)工作，對于具體使用激光來測距的原理略知一二，但題主詢問的是具體算法，不知道是否跟自動化編程有關(guān)。暫且不管，等相關(guān)人士來作答。這里，本人就具體原理做一個簡單回答。
激光測距的方法根據(jù)所測距離遠(yuǎn)近有多重方法。
1. 較簡單的，直接**激光脈沖，同一位置的探測器探測到反射回來的脈沖，根據(jù)時間差乘以光速除以二，即得到距離。當(dāng)然遠(yuǎn)距離測量時一般無法做到像使用反射鏡精確反射原光脈沖，探測器可以接收到較弱的漫反射而來的光信號，同時考慮到存在光速在空氣中傳播的速度變化，但是一般的，這種誤差可以忽略不計了。這種方法精度可以做到米級甚至厘米級。
2. 三角法。光束以一定的角度射向被測點，反射的光束以一定的角度反射回光源旁的接收器，反射光入射接收器的角度可以測出，反射光入射接收器的位置也可測得，根據(jù)正弦定理計算，很容易就可以算出光源與被測點的距離。如圖
l可知，α、β可知，即可算得d=l*sinβ/sin(π-α-β)
3. 相位法。使用無線電頻率對激光進(jìn)行幅度調(diào)制，并測定調(diào)制光往返測線一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據(jù)調(diào)制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經(jīng)往返測線所需的時間。
若調(diào)制光角頻率為ω，在待測量距離d上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為φ，則對應(yīng)時間t 可表示為：
t=φ/ω 　將此關(guān)系代入上式距離d可表示為：
d=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (nπ+δφ)=c/4f (n+δn)=u(n+) 式中：
φ——信號往返測線一次產(chǎn)生的總的相位延遲。
ω——調(diào)制信號的角頻率，ω=2πf。
u——單位長度，數(shù)值等于1/4調(diào)制波長
n——測線所包含調(diào)制半波長個數(shù)。
δφ——信號往返測線一次產(chǎn)生相位延遲不足π部分。
δn——測線所包含調(diào)制波不足半波長的小數(shù)部分。
δn=φ/ω
在給定調(diào)制和標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，頻率c/(4πf)是一個常數(shù)，此時距離的測量變成了測線所包含半波長個數(shù)的測量和不足半波長的小數(shù)部分的測量即測n或φ，由于近代精密機(jī)械加工技術(shù)和無線電測相技術(shù)的發(fā)展，已使φ的測量達(dá)到很高的精度。
為了測得不足π的相角φ，可以通過不同的方法來進(jìn)行測量，通常應(yīng)用較多的是延遲測相和數(shù)字測相，目前短程激光測距儀均采用數(shù)字測相原理來求得φ。
（來源ofweek相位法激光測距：相位式激光測距儀原理分析 - ofweek激光網(wǎng)）
4. 答友soliton提到的飛秒雙光梳飛行時間法精度較高，屬于比較*的學(xué)術(shù)層面的方法，工業(yè)領(lǐng)域還沒有進(jìn)行廣泛應(yīng)用，可以參考一些論文了解一下。以下直接引用張弘元、尉昊赟等的論文《雙光梳飛行時間**距離測量》：
“我們提出一種基于非線性異步光學(xué)采樣(nonlinear asynchronous optical sampling, nonlinear asops)的非相干 雙光梳**距離測量方法。兩臺光頻梳重復(fù)頻率上的差 異保證探測光脈沖和采樣光脈沖在時域上能夠重合，實 現(xiàn)時域光學(xué)掃描。同時，type ii shg 被用來標(biāo)明探測光 脈沖在時域上的準(zhǔn)確位置。通過探測倍頻光脈沖的時間 間隔，我們可以根據(jù)飛行時間法計算得到待測距離?！?br>上海新閎電氣有限公司專注于開關(guān)元件,位移傳感器,變頻器,觸摸屏,模塊等, 歡迎致電 18962524269