基于二维激光雷达的靶标信息采集系统设计与实现

摘要：为了实现对于农林业的靶标信息的数据采集，为之后的一些对于农作物的保护如农药喷洒等进行一些准备。本实验平台能够准确的完成对于数据的自动化采集，由PC机发出指令，完成对于步进电机频率的控制，带动步进电机上激光雷达完成对于数据的采集，并对数据进行反馈，最终由PC机完成对数据的处理，显示和存储。该系统操作简单，运行也很是可靠可以实时完成对于数据的显示^[1][6]。

关键词：步进电机，串口通信，PC机，激光雷达

1.研究目的及意义

对与农林业的保护几千年来一直都是人类生产生活的重中之重，相较于以前的规模小，种植分散的情况，现如今的农林业生产更加的趋向于规模化，集约化。对于此的管理要求更加严格，对于农林业的生长状况也要精确的了解。但对于人力而言，不仅成本高，效率低，而且对于采集的信息不够精确。故为了解决这一问题引入激光雷达对于数据的采集^[2][3][4]，激光雷达能够对农作物的生长情况，树木的树冠体积，位置等能够精确的采集，并把收集到的数据进行显示，以及存储，为之后进行的农药喷洒进行进一步的准备等。

2.国内外研究概况

2.1国外研究情况

红外检测技术是20世纪60年代兴起的检测技术，利用红外线照射待检测物体，通过红外线反射判断前方目标的存在，达到信息采集的目的，基于红外线的检测技术具有响应快，非接触式检测，结构简单，成本低等优点。同时还有学者通过分析被测物与背景物受红外线照射呈现不同的特殊光谱，实现对被测物的信息检测。Giles等促成美国第一代商业果树智能喷雾的实现，其技术核心就是利用超声波实时监测树木的消失与实现，但具有一定的不足之处就是仍然无法检测树冠的尺寸大小等特征信息。Liorens等利用激光传感器和超声波传感器对葡萄叶冠进行扫描检测，离线数据分析^[5]，利用激光传感年器的检测方法更为精确，能够获得葡萄叶冠空隙的百分比，叶冠高度等详细参数^[1][4]

2.2国内研究情况