激光測距需要哪些算法來實現？

本人從事激光研發及應用相關工作，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。暫且不管，等相關人士來作答。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所測距離遠近有多重方法。
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，根據時間差乘以光速除以二，即得到距離。當然遠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行幅度調制，并測定調制光往返測線一次所產生的相位延遲，再根據調制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經往返測線所需的時間。
若調制光角頻率為ω，在待測量距離d上往返一次產生的相位延遲為φ，則對應時間t 可表示為：
t=φ/ω 　將此關系代入上式距離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生的總的相位延遲。
ω——調制信號的角頻率，ω=2πf。
u——單位長度，數值等于1/4調制波長
n——測線所包含調制半波長個數。
δφ——信號往返測線一次產生相位延遲不足π部分。
δn——測線所包含調制波不足半波長的小數部分。
δn=φ/ω
在給定調制和標準大氣條件下，頻率c/(4πf)是一個常數，此時距離的測量變成了測線所包含半波長個數的測量和不足半波長的小數部分的測量即測n或φ，由于近代精密機械加工技術和無線電測相技術的發展，已使φ的測量達到很高的精度。
為了測得不足π的相角φ，可以通過不同的方法來進行測量，通常應用較多的是延遲測相和數字測相，目前短程激光測距儀均采用數字測相原理來求得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）
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*的學術層面的方法，工業領域還沒有進行廣泛應用，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 現時域光學掃描。同時，type ii shg 被用來標明探測光 脈沖在時域上的準確位置。通過探測倍頻光脈沖的時間 間隔，我們可以根據飛行時間法計算得到待測距離。”
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