技术特征：
1.高精度tof激光雷达设备及应用，包括以tof激光雷达模组为核心组件的微型单片机，其特征在于，该设备包括以下模组中的任一种：改进单线机械旋转式激光雷达，在转动扫描轮盘上安装多组收发模组，使其对准某个视场角重复扫描多次；改进多线机械旋转式激光雷达，去掉旋转底座，固定多线收发模组，使其对准跑道终点线固定扫描某个视场角；改进mems混合固态激光雷达，保留振镜只受到一个方向转向电流作用的模组，使其变成线性扫描，以适用于扫描终点线。2.根据权利要求1所述的高精度tof激光雷达设备，其特征在于，该设备还包括：无线数据传输模块，接收同步命令和发送扫描到的图像数据；角度传感器模块，初始化扫描平面与终点线垂直地面平面之间的角度，使得所有赛道的扫描平面都统一到同一个平面；表面灰尘报警模块或自清洁模块，用于提醒或清洁设备表面的灰尘。3.基于权利要求2所述高精度tof激光雷达设备的应用方法，其特征在于，该方法包括：在每条跑道终点线的地面中间处插入所述设备，向上扫描运动员躯干部位；在每条跑道终点线的分道线处插入所述设备，向上扫描运动员双腿；在龙门架上对应地面位置处安装所述设备，向下扫描运动员头背部和双臂，并且初始化扫描平面到同一平面并垂直于地面。4.根据权利要求3所述的高精度tof激光雷达设备的应用方法，其特征在于，所述设备组成的终点扫描平面以空中虚拟终点线为旋转轴旋转倾斜若干角度，即把位于龙门架上和地面上的所述设备分别往终点线内、外移动若干距离，并初始化扫描平面与终点线垂直地面平面之间的角度，使得所有赛道的扫描平面都统一到同一个平面。5.根据权利要求4所述的高精度tof激光雷达设备的应用方法，其特征在于，所述终点扫描平面倾斜的极限是平行于地面，此时用所述设备在远处正面扫描运动员得到原始3d图像，计算其与终点面的交线，把每次扫描的交线都叠加起来，形成3d打印效果，得到完整的正面冲刺过程的合成3d图像，交线各自的扫描时间构成图像的时间轴坐标。6.根据权利要求5所述的高精度tof激光雷达设备的应用方法，其特征在于，所述设备把扫描运动员越过终点扫描平面的过程生成带时间轴的3d图像，并计算出该图像中躯干部位的最前端点，其在时间轴上的坐标就是冲刺时间，将各赛道成绩传到服务器上，计算出名次并关联到数据库中的运动员记录上，就可以查询运动员其它属性。
技术总结
本发明公开了一种高精度TOF激光雷达设备及应用，该设备以单片机为基础，以改进的高精度TOF激光雷达模组为核心，并集成了无线传输模块、角度初始化模块和表面清洁模块组件，设备环绕安装在跑道终点某平面内，扫描运动员穿越终点面的过程，合成带时间轴的3D图像，计算出图像上运动员躯干部位的最前端点，其在时间轴上的坐标就是冲刺时间。本发明无需裁判参与，自动计算运动员成绩，设备可以长期固定在终点地面，随时都可以自助使用，实现了全自动、全天候的径赛计时。全天候的径赛计时。全天候的径赛计时。
技术研发人员：刘本斌 翟高粤
受保护的技术使用者：苏州经贸职业技术学院
技术研发日：2021.11.16
技术公布日：2022/2/18