隨著測量技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)今對三維深度的測量常用激光測距法。然而，固定攝像
機(jī)電荷耦合型CCD 器件是一種集成電路，通過CCD 可以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換信號儲存、轉(zhuǎn)移（傳輸）、輸出、處理以及電子快門等一系列功能，CCD 數(shù)據(jù)率可調(diào)。因此，CCD 可適用于動態(tài)、靜態(tài)等各種條件下的尺寸測量。鑒于此，本文從物理光電學(xué)及數(shù)學(xué)角度，采用CCD 激光測距法，推導(dǎo)了基于靜態(tài)圖像的CCD 激光測距的通用公式。該算法的最大優(yōu)點(diǎn)是無需進(jìn)行復(fù)雜的迭代計(jì)算，大大降低了計(jì)算量，且有效的提高了測量精度。分析表明：該方法計(jì)算簡單、易于實(shí)現(xiàn)、實(shí)用價(jià)值高。
我國光電測距儀的研制開始于1958 年，直至70 年代才出現(xiàn)了突破性的進(jìn)展。1974 年12 月JCY-2 型激光測距儀研制成功，該儀器與當(dāng)時(shí)國外顯有威望的AGA-8 型激光測距儀相媲美。但是，近年來我國對三維深度測量技術(shù)的發(fā)展還是較國外對此方面的研究及應(yīng)用稍緩一步，致使我國要以高價(jià)從國外引進(jìn)此類產(chǎn)品。因此，對于三維深度測量核心技術(shù)在我國的研究是非常必要的。
三維深度測量的研究方法尚未純熟，目前已提出的比較接近國際技術(shù)水平的方法有：光學(xué)散焦法[1、2、3、4]、激光測距法[5、6]和雙目立體視覺法[7、8]。本文提出的基于靜態(tài)圖像的CCD激光測距法是基于結(jié)合激光和CCD 的優(yōu)勢考慮的。激光具有方向性強(qiáng)、單色性好、高亮度、良好的相干性，可以進(jìn)行空間測距，用于精密的長度測量和各種計(jì)量工作。CCD 器件是一種固體化器件，具有體積小、重量輕、電壓及功耗低、可靠性高、壽命長等一系列優(yōu)點(diǎn)。具有理想的“掃描”線性，可進(jìn)行行向?qū)ぶ?，可變換“掃描”速度，畸變小，尺寸重現(xiàn)性好，特別用于尺寸測量、定位和成像傳感等方面。CCD 器件的光敏元間距的幾何尺寸精確，可以獲得很高的定位精度和測量精度，比如東芝的2048 位 CCD 的光敏元間距可達(dá)14μm，5000 位CCD 可達(dá)7μm。CCD 數(shù)據(jù)率可調(diào)，因此可適用于動態(tài)、靜態(tài)等各種條件下的測量，而且還可以利用電子快門面陣CCD 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高速瞬態(tài)的記錄。