激光测距：从激光线到高度剖面
激光三角测量的工作原理是将激光线投射到物体上，并在CMOS探测器上以一定角度捕获其反射光。当观察CMOS探测器上的一列像素时，光强会形成一条高斯曲线（从而形成一个峰值）。
传感器内置四种可选算法，用于将反射数据曲线转换为高度或位置信息。根据单帧图像计算出的激光线位置称为轮廓，代表目标物体的横截面。通过移动传感器或物体，可采集多个高度轮廓，从而生成物体的完整三维模型。
最大强度剖面模式（MAX）
在此模式下，将计算激光束轮廓内最大强度的位置。输出内容包括：
-
最大点（𝑃MAX）的位置值
-
最大强度值（𝐼MAX）
该位置以像素为单位精确确定（例如，对于 3072 行，范围为 0 到 3071 像素，对应 12 位分辨率）。如果存在多个局部极值（例如由于强度饱和），则输出第一个检测到的极值的位置。可以通过使用额外的传感器特征来避免强度饱和。
阈值模式 (TRSH)
在此算法模式下，激光束轮廓的左边缘（𝑃𝐿）和右边缘（𝑃𝑅）的位置是根据预设的强度阈值确定的。
激光线的最终位置按平均值计算：
𝑃TRSH=(𝑃𝐿+𝑃𝑅)²。重心模式（COG）
在此模式下，将计算激光束轮廓的重心。为此，将计算以下参数：
-
在给定强度阈值下，激光束轮廓的 左边缘位置（𝑃𝐿）。
-
强度值的和（𝐼𝑆）：𝐼𝑆 = ∑𝐼𝑝
-
一阶惯性矩 (𝑀𝑆)：𝑀𝑆 = ∑(𝐼𝑝 × 𝑃)
随后，激光线的位置值（光斑轮廓的重心）可通过以下公式求得：
𝑃𝐶𝑂𝐺=𝑃𝐿+𝑀𝑆𝐼𝑆
该算法实现了高亚像素精度，同时还可以通过将强度和（𝐼𝑆）除以线宽来计算激光束的平均强度。
FIR峰值模式 (FIRPeak)
此模式用于计算激光束轮廓强度高斯曲线的一阶导数。
系统以亚像素级精度检测并输出一阶导数的零交叉点。该方法需要两个阈值才能有效运行。
