法如相位式扫描仪九大特点概述

法如相位式扫描仪九大特点概述

三维激光扫描仪与传统的全站仪在功能和概念上都是不一样的。全站仪是点、线的概念，而三维激光扫描仪是面、体的概念。所以三维激光扫描仪适合大场景的高速测量。

目前市场上的扫描仪主要分为脉冲式和相位式。相位式的扫描仪速度快，精度高，但距离较短，脉冲式的速度慢，精度差，但距离较长。

FARO的相位式大空间三维激光扫描仪拥有近百万点每秒的测量速度，以及小于1mm的测量重复性，是相位式扫描仪中速度最快性能最优的产品。相对于市场上同等价位的脉冲式扫描仪（如*******,拓普康的GLS1500），具有如下几个明显的优势：

第一大优势：速度快

FARO的Photon 120最快可以达到976,000 点/秒速度，是目前扫描速度最快的大空间三维激光扫描仪。同时，有122,000 / 244,000 / 488,000 / 976,000 点/秒四档速度可选。

而脉冲式的扫描速度最快仅有5万点/秒，最低的仅5千点/秒。

由于三维点云需要的是海量数据，如果扫描速度慢，在现场耗费的时间就多，而且对于一些灾害现场（如崩塌，塌方等地质灾害现场），多一点时间就多一份危险，我们以单站扫描半径100米，面积就为3.14万平方米，点云间距为3mm为例，通过下表就可以清楚看到快速扫描仪的优势。

以上举例仅仅是说明法如速度快的优势，在实际工作中，点云的间距一般不会设置这么密，但在同等点云密度的三维点云扫描中，法如的时间仅仅是的1/20，大大减

轻了外业的作业强度。比如法如5分钟能够完成的工作，而则需要100分钟才能完成。

目前脉冲式的扫描仪也在向着高速度发展，业界最快的脉冲式扫描仪――瑞格VZ400已经可以达到30万点/秒，但价格相对比较昂贵。

第二大优势――精度远远高于脉冲式扫描仪

采用多波长的相位调制，Photon 120在激光方向的分辨率达到0.07mm ；同时系统误差保持在±2mm@25m 。由于激光三维扫描仪获取的是面得信息，也就是点云的厚度（重复性）可以达到0.4mm ，这个指标是其他大空间三维激光扫描仪无法达到的。

在实际建模应用中，可重复性精度repeatability （建模精度是非常重要的）因为有了准确的数据才能获得准确的模型。见下图。

0.4mm

“Noise”

就是实测点云数据与实际物体真实位置的偏离值

其它

VS. FARO

扫描精度越高，点云质量也好，模型精度也高；精度低的数据，不确定度就高，数据准确度相应地就低。

在我们***日常的工作中，主要是要获取地形地貌以及生物的体积以及面积的变化情况，所以两次扫描结果的精度可重复性是最为关键的。由于相位式测距的工作原理决定了其比脉冲式的精度要高出好几倍，目前市场上的脉冲式扫描仪所标称的4－6mm的精度，是在实验场所下的标称精度，就象汽车厂商标称的油耗一样，在实际的工作中，绝对是达不到这个精度，在100米左右，往往会在30mm 以上的误差。而法如的相位式扫描仪，其重复精度可以达到5MM左右。

综合来看，在同等条件下，相位式的扫描仪的精度大约比脉冲式的好5倍。

第三大优势―――扫描视角的范围最大

水平360°，垂直320°使得Photon 120成为视角最大的大空间三维激光扫描仪。

而脉冲式的三维扫描仪，垂直角度一般只有80°,******* 通过仪器旋转

180°之后可以达到270°，另外*******采用的是双窗式的技术。水平方向的主扫描窗口a，视角为77°（-45°到32°）；顶部扫描窗口b，视角为67.5°（22.5°到90°），中间的提手部分遮挡住了约58°的空间，不旋转仪器是无法测量到这部分的数据的。如下图所示：

当用户所选区域，需要同时使用主扫描窗口和顶部窗口时，Scan*******需要分两步来进行扫描。举例说明，比如，用户需要扫描-20°到50°范

围时：第一步，扫描仪使用主窗口扫描，即从-20°到32°；第二步，扫

描仪水平转动180°，以顶窗对准被测物体；第三步，使用顶窗口扫描

（32°到50°），从而完成整体扫描仪。

这样的话，扫描仪在进行大视角扫描时将会耗费双倍的时间。

法如的Photon 120可以测量垂直角度为320°的空间数据，顶部没有任何遮挡，这对于我们工作中要测量头顶的岩石，或者测量比较高的树木时，是非常方便的，速度比其他产品要快好几倍。

第四大优势―――全自动控制相机获取无色差的彩色点云

通过软件的控制，配合FARO专用的外挂相机，可以全自动获取彩色点云数据，而且点云的色彩拼接，由软件自动完成。完成彩色点云的获取和匹配非常简单，仅仅需要几分钟的时间。

而目前的*******不能自动获取彩色点云数据，且点云的色彩拼接不是全自动完成的，需要较多的人工干预，完成一各站的彩色点云匹配往往需要几个小时不等。

法如的Photon 120是彩色扫描过程最简单，自动化程度最高，色彩数据品质最好的三维彩色扫描仪。

FARO公司是世界上最早投入研究三维激光扫描仪的彩色扫描的公司。当我们获取到点云数据与彩色照片之后，软件会自动识别特征点，然后计算出对应的位置关系，然后将每一个点云数据都付着上RGB色彩信息，最终实现色彩拼接。

第五大优势――――全自动的多站拼接功能

法如随机的FARO Scene可以自动识别靶球、标靶纸，并且自动识别、命名以及关联，从而最终实现自动拼接。大大节省了我们处理数据的时间，两幅图拼接的时间一般在10分钟之内能够完成，且对软件操作的要求不高，不会出现错误。

*******所配的软件，不能自动识别关联点，也不能自动进行拼接，需要较多的人工选取点和人工干预，所以劳动效率很低，而且对软件操作要求较高，比较容易出现错误。

法如独有的全自动多站拼接功能，可以大大减少内业的处理时间，且确保不会出现拼接错误，大大降低我们的工作强度，提高了我们的工作效率，且弥补了其距离不够远的缺陷。

第六大优势―――模块化设计