三维激光扫描仪分类及原理

三维激光扫描仪分类及原理

三维激光扫描仪是一种可实现对物体进行非接触式三维测量的设备。它利用激光测距原理，通过发送激光束并接收反射的激光束来测量目标物体的三维点云数据。根据不同的工作原理和应用领域，可以将三维激光扫描仪分为以下几类。

1.结构光三维激光扫描仪

结构光三维激光扫描仪是利用投射一系列具有特定空间编码的结构光条纹，通过测量物体表面上结构光的形变来实现三维测量。具体工作原理是，通过投射特定编码的结构光，经过物体表面的反射后，利用相机来捕捉结构光图案，再通过图像处理和计算，可以重建出物体表面的三维点云数据。结构光三维扫描技术具有测量速度快、分辨率高等优点，并广泛应用于工业测量、三维建模、虚拟现实等领域。

2.相位测量三维激光扫描仪

相位测量三维激光扫描仪通过测量目标物体表面的激光束相位差，实现精确的三维测量。具体工作原理是，激光器发射激光束，经过物体表面反射后，激光束的相位发生变化。通过将激光束分为参考光和测试光，通过调整参考光的相位差，再通过相位差与测试光的相位差之间的比较，可以得到物体表面的相位差，从而获取物体表面的三维点云数据。相位测量三维激光扫描仪具有测量精度高、测量范围大等优点，并广泛应用于制造业、建筑、文化遗产保护等领域。

3.时间飞行三维激光扫描仪

时间飞行三维激光扫描仪是通过测量激光束从发射到接收的时间差来获得物体表面的三维信息。具体工作原理是，激光器发射激光脉冲，经过

物体表面反射后，再被接收器接收。通过测量从发射到接收的时间差，再

结合光的速度，可以计算出物体表面到激光扫描仪的距离，从而获取物体

表面的三维点云数据。时间飞行三维激光扫描仪具有测量范围大、适用于

室外环境等特点，并广泛应用于土地测量、地形测量、建筑测量等领域。

4.轮廓扫描三维激光扫描仪

轮廓扫描三维激光扫描仪是通过测量激光束在物体表面上的轮廓变化

来实现三维测量的一种方式。具体工作原理是，激光束在物体表面上进行

扫描，通过检测激光束与物体表面的交点，从而获得物体表面的轮廓点云

数据。轮廓扫描三维激光扫描仪具有测量速度快、适用于较大物体等特点，并广泛应用于工业制造、医学影像等领域。

综上所述，三维激光扫描仪根据不同的工作原理和应用领域，可以分

为结构光三维激光扫描仪、相位测量三维激光扫描仪、时间飞行三维激光

扫描仪和轮廓扫描三维激光扫描仪等不同类型。每种类型的激光扫描仪在

不同的应用场景下都有其独特的优势，并在制造业、建筑、文化保护等领

域中发挥着重要的作用。