在光电测量领域,激光测距雷达用于获取测量目标精确的三维轮廓信息,且对环境光照依赖性较低;CMOS相机具有较高分辨率,能获得目标的色彩和纹理信息,便于目标的辨认。通过将激光测距雷达与CMOS相机获得的图像进行融合,可以得到带有色彩信息的三维图像,增强了对目标的识别能力。该技术在城市三维场景构建、虚拟现实、机器人视觉、航空航天等领域具有重要应用价值和广泛的发展空间。本文根据多传感器光电测量系统功能需求,设计了一个以体积小、速度快、处理能力强、功耗低的硬件平台。详细论述了激光测距雷达测距原理和实现方式,确定了以ARM+DSP+FPGA为架构,选用了OMAP-L138双核处理器和XC3S50AN系列FPGA,设计了基于OMAP-L138高速DDR2处理模块、SATA大容量存储模块、Flash模块、CMOS图像采集接口及通信接口,利用XC3S50AN作为激光测距雷达采集接口,同时还设计了测量系统外部频率源,上述设计满足了系统高速数据处理的要求。在此基础上,本文详细论述了如何保证高速电路信号完整性,并根据此要求绘制了一个小尺寸、紧凑的高速PCB。最后通过对电路板底层驱动的建立和引导程序的移植,完成了硬件调试,为实现高速、高精度三维测量任务提供了可靠保障。