无扫描激光测距成像技术作为一种新型的测距成像方法,具有结构简单、成本低、速度快、成像质量好等特点,因而广泛应用于目标识别、自动检测、监控、地图绘制等领域,具有较强的获取图象信息的能力。 本论文通过对激光测距成像系统的基本原理和实现方案进行讨论,指出了采样累积法中需要解决的问题。在此基础上,我们研究了测距成像系统对光源的要求,选择半导体激光器(LD)作为光源,并重点设计相应的LD驱动电路。另外,我们还研究了系统中的光传输和光接收,提出减少光纤耦合中的光能损失的方法,分析了用光纤代替大气作为传输介质的问题,推导了光纤的等效长度,并对光电倍增管的基本特性进行了研究。针对理想条件下的采样累积法的缺点,我们对采样累积法进行了改善,并在理论上分析了实现光电倍增管二值化的方法。我们还通过实验验证了光电倍增管二值化的效果,并进行了简单的采样累积法测距。实验结果表明采用二值化的光电倍增管可以增强光脉冲累积数值的稳定性,使得距离一累积数值曲线的线性度达到99.02%;而光电倍增管的截止特性不明显,背景光的影响使距离一累积数值曲线整体向上偏移且对曲线的斜率稍有改变,这种影响可以通过对曲线的分析来校正。最后,论文总结了采样累积法的研究结果,并为进一步使用采样累积法实现测距成像提出了发展方向。