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三维激光扫描仪的技术原理

三维激光扫描技术是近年来出现的新技术，在国内越来越引起研究领域的关注。它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。该技术在古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、***证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事分析等领域也有了很多的尝试、应用和探索。三维激光扫描系统包含数据采集的硬件部分和数据处理的软件部分。按照载体的不同，三维激光扫描系统又可分为机载、车载、地面和手持型几类。

应用扫描技术来测量工件的尺寸及形状等原理来工作。主要应用于逆向工程，负责曲面抄数，工件三维测量，针对现有三维实物(样品或模型)在没有技术文档的情况下，可快速测得物体的轮廓集合数据，并加以建构，编辑，修改生成通用输出格式的曲面数字化模型。

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三维扫描仪在测量中的应用及发展现状

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当今，主要使用的三坐标测量机有桥式测量机、龙门式测量机、水平臂式测量机和便携式测量机。测量方式大致可分为接触式与非接触式两种。

传统测量中，所测数据都是二维结果。随着科技发展，传统的测量已经不能满足人们的生活。如今，三维已经代替二维，成为测量方案中优选择，在测量速度上也有了极大的提高。

三维扫描，顾名思义就是被测物进行全方面扫描，确定被测物的三维坐标测量数据。其测量原理分为测距、角位移、扫描、定向四个方面。根据三维扫描技术原理研发的仪器包括拍照式（结构光）三维扫描仪、激光三维扫描仪和三坐标测量机三种测量仪器。

1）将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，这项技术就是三坐标测量机的原理。三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的有效的方法之一，可以替代多种表面测量工具，减少复杂的测量任务所需的时间，为操作者提供关于生产过程状况的有用信息。

2）三维激光扫描仪是通过发射激光来扫描被测物，以获取被测物体表面的三维坐标。三维激光扫描技术又被称为实景技术，具有***率、高精度的测量优势。有人说，三维激光扫描是继GPS技术以来测绘领域的又一次技术革命。三维激光扫描仪被广泛应用于结构测量、建筑测量、船舶制造、铁路以及工程的建设等领域，近些年来，三维激光扫描仪已经从固定朝移动方向发展，具代表性的就是车载三维激光扫描仪和机载三维激光雷达。

3）拍照式三维扫描仪采用一种结合结构光技术、相位测量技术、计算机视觉技术的复合三维非接触式测量技术。这种测量原理，使得对物体进行照相测量成为可能。所谓拍照测量，就是类似于照相机对视野内的物体进行照相，不同的是照相机摄取的是物体的二维图象，而研制的测量仪获得的是物体的三维信息。

选购3d扫描仪要考虑的几方面因素

1. 您需要多高的准确度?

准确度是指扫描得到的模型能有多接近实物。在3D扫描的世界，准确度通常用Z精度或深度精度来表示。尽管X和Y的准确度有时也会提到，但Z精度才是扫描仪产品特性里被提到多的。尽管人人都想要高准确度，可价格差别真的很大。

2. 您需要多快的扫描速度?

如果您扫描的对象是静物，扫描速度可能问题不大;但如果扫描的对象是活动的，比方说人。您就需要考虑扫描速度了。一般来讲，您需要很快的扫描速度，在1.5秒之内，因为人总是要动的。此外您还要考虑扫描之后，软件处理扫描数据的速度。当然，扫描速度也是跟价格密不可分。

3. 您需要多高的分辨率?

分辨率决定扫瞄得到的模型捕到多少细节，也就是指扫描一个单位面积要储存成多少个点，分辨率越高，细节越清晰。同样面积的扫瞄，你有可能得到只有10个(分辨率低)，但非常准确(准确度很高)的点;也有可能得到几百万个(分辨率高)但很不准确(准确度低)的点。当然，分辨率跟价格也是成正比的。所以，您需要决定您到底需要多少细节?

4.您有多大预算?

您不可能说有10万块的预算，却发现您需要的是个100万的机器。如果差的不是很多，您可能可以考虑牺牲一些特性。所以说，事先想好那些***需要，***关键的特性比较好。

3d扫描通常不是您的***终目的，您可能是为了进一步加工，比如上数控机床，可能是为了视觉展示，也可能是为了3d打印。而您3D扫描之后打算做的下一步通常能帮助您决定您想要的3d扫描仪的一些特点。比如您接下来要用什么软件，能不能兼容?能不能转化?能不能清理数据?(去掉不要的部分)。

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