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、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、***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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三维扫描仪应用领域

(1)测绘工程领域:大坝和电站基础地形测量、公路测绘，铁路测绘，河道测绘，桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。

(2)结构测量方面:桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量;管道、线路测量、各类机械制造安装。

(3)建筑、古迹测量方面:建筑物内部及外观的测量保真、古迹(古建筑、雕像等)的保护测量、物修复，古建筑测量、资料保存等古迹保护，遗址测绘，赝品成像，现场虚拟模型，现场保护性影像记录。三维扫描效果图

(4)紧急服务业:陆地侦察和攻击测绘，监视，移动侦察，灾害估计，交通事故正射图，现场正射图，森林火灾监控，滑坡泥石流预警，灾害预警和现场监测，核泄露监测。

(5)娱乐业:用于电影产品的设计，为电影演员和场景进行的设计，3D游戏的开发，虚拟博物馆，虚拟旅游指导，人工成像，场景虚拟，现场虚拟。

(6)矿业:在露天矿及金属矿井下作业，以及一些危险区域人员不方便到达的区域。例如:塌陷区域、溶洞、悬崖边等进行三维扫描。

三维扫描仪工业检测领域的应用

随着科学技术和工业生产的发展,越来越多的领域提出了对工件尺寸和形状参数进行三维检测的要求。目前市面上已经成功地开发三维扫描仪测量仪器,如三维扫描仪在测量范围、测量精度及测量速度等多方面要比传统的测量仪器好。国内工业产品想出口到国外，必须进行三维检测对比分析报告，目前工业出口基本上都使用三维扫描仪做检测。

工业出口方面塑胶件、导轮叶片、大型浇铸件、等产品，物件表面比较复杂，使用三坐标测量仪去测量，三坐标工作效率低，测量速度很慢，得不到样件检测报告，不能提高产品的生产周期，对于企业来说，如果因为产品变形或收缩而产生的加工尺寸不足会造成整个样件报废，对企业造成巨大损失。预先快速检测样件的尺寸，可以确定后续加工的余量是否合格，可以提高工业产品的生产周期，制造出来的产品可以有变形或尺寸误差， 三维扫描仪可扫描出产品的外形三维数据进行比对分析。用拍照式的三维扫描仪和手持式三维扫描仪对物体进行扫描，将扫描得到的三维点云模型与原始CAD模型进行全尺寸检测对比，分析终产品与原始设计之间的差异，可简便、快速、准确地检测复杂形状的形位误差，提高产品质量。

三维检测目前在工业中应用的较为广泛，为企业解样件决产品检测的问题，同时也可以提高产品生产质量，三维扫描仪优势将逐步应用到工业检测领域中,作为传统测量方法的有益补充,具有重要的理论与现实意义。