三维激光扫描仪原理

三维激光扫描仪的原理及其应用

三维激光扫描仪利用激光测距的原理，通过高速测量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。
新拓三维XTOM三维拍照式扫描仪具有高精度的细节测量性能和工业级的稳定性，适用于各种严苛工业环境下的高精度数据测量。

激光三维扫描仪原理是什么?

三维激光扫描是一种通过激光测距原理获取物体表面点云数据的技术。三维激光扫描的基本原理激光发射三维激光扫描系统首先通过激光发射器发射一束激光光束。这个激光光束可以是可见光激光或红外激光，具体取决于应用需求。光束照射目标表面激光光束照射在目标表面上。当激光光束击中目标表面时，光线会被目标表面反射。接收反射光传感器系统在设备上装有接收器，用于接收被目标表面反射回来的激光光束。这个接收器通常也包含一个接收光电元件（例如光电二极管）。测量光的飞行时间系统测量激光光束从发射器发射到目标表面反射回接收器的总时间，即光的飞行时间。这个时间可以用来计算激光光束在空气中传播的距离。计算距离利用光的飞行时间和光速，系统可以计算出激光光束传播的距离。这个距离就是激光光束从设备发射到目标表面反射回来的距离。生成点云数据通过连续的激光光束发射和接收，系统可以获取目标表面上许多点的距离数据。这些数据被组织成一个点云，其中每个点的坐标表示空间中的一个位置。数据处理和三维建模采集到的点云数据可以通过计算机算法进行处理，以生成目标的三维模型。这包括去除噪声、点云配准、重建曲面等步骤，最终得到高精度的三维模型。总体而言，三维激光扫描利用激光光束的测距原理，通过测量光的飞行时间来计算目标表面上各个点的距离，从而获取目标的准确三维坐标信息。这项技术在制造、建筑、文物保护等领域有广泛的应用。

三维扫描仪的工作原理是怎么样的？

三维扫描仪的基本工作原理是：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。采用这种测量原理，使得对物体进行照相测量成为可能，所谓照相测量，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。与传统的三维扫描仪不同的是，该扫描仪能同时测量一个面。测量时光栅投影装置投影数幅特定编码的结构光到待测物体上，成一定夹角的两个摄像头同步采得相应图象，然后对图象进行解码和相位计算，并利用匹配技术、三角形测量原理,解算出两个摄像机公共视区内像素点的三维坐标。

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什么是三维激光扫描技术？

三维激光扫描技术（Terrestrial Laser Scanning, TLS）是20世纪90年代中期随着 科技 不断发展而出现的一种高新技术，同时也是继GPS空间定位系统之后的又一项测绘技术新突破。

三维激光扫描技术通过高速激光扫描测量的方法，能够大面积、高分辨率的快速获取被测对象表面的三维坐标数据，同时可以通过专业软件和测量数据建立物体的三维实体模型。

该技术具有非接触性、快速性、主动性等特性，实时获取的数据具有高密度、高精度等特点，其应用可能引起测绘技术的又一次革命。

三维激光扫描技术是一种集成了多种高新技术的新型测绘技术。在扫描仪器内部，扫描控制模块调整并测量每个脉冲激光的角度，针对每一个扫描点可测得发射点至扫描点的斜距，再配合扫描的水平和垂直方向角，可以得到每一个扫描点与发射点的空间相对坐标。

三维激光扫描技术所具备的技术特点使其具有广阔的应用前景，它的自动化程度、测量能力、人力成本、测量速度、数据处理效率等等整体经济效益均明显优于其他测量技术。

相对于传统的单点测量模式，三维激光扫描技术是被认为单点测量进化到面测量的革命性技术突破。

该技术在自动驾驶及驾驶辅助领域、测绘工程领域、结构测量领域、 历史 建筑及古迹测量领域、 娱乐 领域以及其他相关领域具有诸多广泛的应用前景。

三维激光扫描技术目前最火热的应用场景可以说是在自动驾驶及驾驶辅助这一领域，目前市面上诸多激光雷达相关产商也都在积极的追逐和布局这一领域。

三维激光扫描技术可以应用在公路测绘、地形测量、河道测绘、铁路测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、桥梁及建筑物测绘、地下工程测绘、矿山测量及体积计算等领域。

三维激光扫描技术可以广泛应用于桥梁工程、建筑工程等工程设施的改扩建测量、结构的三维仿真、空间位置测量、面积及体积测量等方面；可用于造船厂、化工厂、电厂、海上平台等大型工业企业内部设备的测量及建模；还可以用于管道等线路工程的测量、各类机械制造及安装等领域。

三维激光扫描技术的非接触式测量模式使其在这一领域发挥了重要的作用，如进行 历史 建筑物内部及外部的高仿真测量、估计的测量、文物的修复、古建筑资料的保存、遗址测绘、考古现场模拟及现场保护性影像记录等。

三维激光扫描技术可以用于影视产品中三维场景虚拟重建及人物素材的设计、3D 游戏 角色的开发、虚拟博物馆的建设与管理等。

在紧急服务业中，如现场灾害评估、犯罪现场记录与还原，交通事故现场快速三维记录等；在采矿业中，如开挖体积计算、矿产储量计算、塌陷区域测量等工作都可以采用三维激光扫描技术来代替传统测量模式。

相信随着三维激光扫描技术的不断发展，其应用领域将会更加的广泛和成熟。