三维扫描仪种类
手持式和固定拍照式三维扫描仪对比
目前市面上的三维扫描仪（3D scanner）可谓是五花八门，各种款式多到足以让人眼花缭乱，在部分地区又被称为激光抄数机或者3D抄数机。
其实3D建模扫描仪基本可分为两大类，手持式和拍照式。
那么这两种基本的三维扫描仪又有什么样的区别呢？市场上三维扫描仪产品款式齐全，下面针对两种基本款式做了以下几点简单的概述。
手持式三维扫描仪原理:线激光手持三维扫描仪，自带校准功能，配有一部激光发射器和两个工业相机，工作时将激光线照射到物体上，两个相机来捕捉这一瞬间的三维扫描数据，由于物体表面的曲率不同，光线照射在物体上会发生反射和折射，然后这些信息会通过第三方软件转换为3D图像。
在三维3D扫描仪移动的过程中，光线会不断变化，而软件会及时识别这些变化并加以处理。
光线投射到扫描对象上的频率可高达数百万点每秒，所以在三维扫描过程中移动三维扫描仪，哪怕扫描时动作很快，也同样可以获得很好的扫描效果，手持式三维扫描仪工作时使用反光型标记点贴，与三维扫描软件配合使用，支持摄影测量和自校准技术。
定位目标可以使操作员根据其需要的任何方式360°移动物体。
真正便携，手持三维扫描仪可装入手提箱，携带到作业现场或者工厂，使用十分方便。
手持三维扫描仪可实现激光扫描技术的一些高数据质量，保持较高解析度，同时在平面上保持较大三角形，从而生成较小的STL文件。
功能多样并方便用户使用，由于其尺寸小巧，所以可以在狭小空间内扫描几乎任何尺寸、形状或颜色的物体。
拍照式三维扫描仪扫描原理类似于照相机拍摄照片而得名,是为满足工业设计行业应用需求而研发的产品,，它集高速扫描与高精度优势，可按需求自由调整测量范围，从小型零件扫描到车身整体测量均能完美胜任，具备极高的性能价格比。
目前已广泛应用于工业设计行业中。
拍照式结构光三维扫描仪是一种高速高精度的三维扫描测量设备，采用的是结构光非接触照相测量原理。
结构光三维扫描仪的基本原理是: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。
3D CaMega 便携式人脸三维扫描仪(CP-300)_图文
便携式人脸光学三维扫描仪公司简介北京博维恒信科技发展有限公司创立于2003年,位于北京市中关村高科技产业园区,是北京市科委认定的高新技术企业。
北京博维恒信一直专注于3D CaMega光学三维扫描数字化技术产品的研发、生产、销售及服务,是国内知名的光学三维扫描数字化领域的领导者。
北京博维恒信秉承“格物致知,止于至善,科技创新,追求卓越”的科学理念,创新研究国际领先的光学三维数字化核心技术,已获得多项先进实用的自主知识产权。
为了满足市场广泛且日益增长的三维数字化应用需求,北京博维恒信运用其独有的技术创新能力和对市场需求的洞察力,研发形成了丰富的以光学三维扫描数字化为技术核心的3D CaMega光学三维扫描系统产品体系;产品功能覆盖从物件扫描到人体扫描,从三维形面扫描到三维形面色彩扫描;从静态扫描到动态扫描;从微小视场精细扫描到中大形面扫描,从便携通用扫描到专用自动扫描。
3D CaMega光学三维扫描系统产品体系:流动式光学三维扫描仪便携式光学三维扫描仪搭载式光学三维扫描仪复合式三座标测量机精密多轴数控扫描系统飞机叶片精密测量系统牙模光学三维扫描系统鞋楦光学三维扫描系统人体光学三维扫描系统人脸光学三维扫描系统头型光学三维扫描系统脚型光学三维扫描系统北京博维恒信已将3D CaMega光学三维扫描系统广泛应用于教育,科研,航空航天,医疗,汽车,模具,影视动漫,服装,制鞋,文物保护等行业;为行业市场提供三维扫描,逆向工程,工业(产品设计,三维数字化检测,人机工程,量体裁衣,网上试衣,量脚制鞋,网上选鞋,文物数字保存,网上三维展示等专业的技术支持及服务;从而在三维扫描行业建立了良好的品牌形象。
北京博维恒信的使命是向社会提供和推广先进实用的光学三维扫描数字化产品及服务,促进教育科技事业的发展,促进相关产业的进步升级,丰富人们的数字化娱乐及生活。
公司印迹:■2003年,北京博维恒信科技发展有限公司创立;■2004年,第一台3D CaMega 光学三维扫描系统通过北京大学口腔医院验收并获好评; ■2005年,获“中关村优秀留学人员企业”称号; ■2006年,获“国家科技部中小企业创新基金”支持; ■2007年,为中国航天员训练中心提供人体三维测量系统;■2008年,取得ISO9001质量体系认证,全面实施3D CaMega 系统产品品质保障体系; ■2009年,3D CaMega 飞机叶片精密测量系统通过军方单位使用验收并获好评。
三维激光扫描仪都有哪些种类
顾名思义，扫描仪就是用来对物体进行扫描的工具，通过扫描我们可以得到物体的成像。
但是其他产品和工具一样，扫描仪的种类也是多样的，并且不同种类的扫描仪特点和优势也各不相同。
今天我们就一起来了解一下在扫描领域比较先进的三维激光扫描仪。
下面将从不同类型的三维激光扫描仪有哪些特点和优势给大家进行简单的介绍。
三维激光扫描仪按照扫描成像方式的不同，激光扫描仪可分为一维(单点)扫描仪、二维(线列)扫描仪和三维(面列)扫描仪。
而按照不同工作原理来分类，可分为脉冲测距法（亦称时间差测量法）和三角测量法。
1、脉冲测距法：激光扫描仪由激光发射体向物体在时间t1发送一束激光，由于物体表面可以反射激光，所以扫描仪的接收器会在时间t2接收到反射激光。
由光速c，时间t1，t2算出扫描仪与物体之间的距离d=(t2-t1)c/2。
脉冲测距式3D激光扫描仪，其测量精度受到扫描仪系统准确地量测时间的限制。
当用该方式测量近距离物体的时候，由于时间太短，就会产生很大误差。
所以该方法比较适合测量远距离物体，如地形扫描，但是不适合于近景扫描。
2、三角测距法：用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面，然后从另一角度对物体表面上的激光光斑进行成像，物体表面激光照射点的位置高度不同，所接受散射或反射光线的角度也不同，用CCD （图像传感器）光电探测器测出光斑像的位置，就可以计算出主光线的角度θ。
然后结合己知激光光源与CCD 之间的基线长度d，经由三角形几何关系推求扫描仪与物体之间的距L≈dtanθ。
手持激光扫描仪通过上述的三角形测距法建构出3D图形：通过手持式设备，对待测物发射出激光光点或线性激光。
以两个或两个以上的侦测器测量待测物的表面到手持激光产品的距离，通常还需要借助特定参考点－通常是具黏性、可反射的贴片－用来当作三维扫描仪在空间中定位及校准使用。
这些扫描仪获得的数据，会被导入电脑中，并由软件转换成3D模型。
3、三角测量法的特点：结构简单、测量距离大、抗干扰、测量点小（几十微米）、测量准确度高。
扫描仪的分类、用途和性能指标
扫描仪的分类、用途和性能指标扫描仪的分类、用途和性能指标按扫描版面大小可分为A3和A4幅面扫描仪；按扫描速度可分为高速、中速和低速：按结构特点，主要可分为手持式、平板式、滚筒式、馈纸式（也称为小滚筒式）、笔式扫描仪等：按应用范围，可分为底片扫描仪、3D扫描仪，工程图纸扫描仪、实物扫描仪、条形码扫描仪等等。
平板式扫描仪又称台式扫描仪，是目前市场上的主流产品。
它诞生于1984年，按使用范围又可分为高档专业平板扫描仪，中低档平板扫描仪。
其特点是使用方便．只要把扫描仪纳上盖打开，书本、报纸、杂志、照片底片等都可以放上去扫描，而且扫描出的效果也比较好。
这种扫描仪一般采用CCD或CIS技术，由于其价格相对较低，又具有体积小、扫描速度快、扫描质撵较好等优点因此得到了广泛的应用，除了在印刷领域普遍应用外，也是—般办公和家庭用户的主选产品。
其光学分辨率为300—8000dpi（一般为600～1200dpi），色彩位数为24—48位。
扫描幅面多为A4，个别为A3。
滚筒式扫描仪是用于专业领域（如高档印刷产品）的扫描仪，处理的对象多为大幅面图纸、高档印刷用照片等。
其各项技术指标列于扫描仪家族之首。
随着印刷。
设计行业要求的提高，滚筒式扫描仪的发展势头较好。
同时，配套的矢量化软件和光栅模式下处理软件的发展也推动着其进入专业市场。
滚筒式扫描仪的感光器件是光电倍增管，其光学分辨率可达1000～8000dpi，色彩位数为24—48位。
与CCD和CIS相比，不管是灵敏度，还是噪声系数．光电倍增管的性能都遥遥领先于其他感光器件。
而且其输出信号在相当大的范围上保持着高度的线性输出，几乎不用做任何修正就可获得很好的色彩还原，因此采用光电倍增管的扫描仪要比其他扫描仪贵得多。
同时，因为光电倍增管扫描仪一次只能扫描一个像素，所以这种扫描仪扫描的速度较慢。
滚筒扫描仪是由电子分色机发展而来的，其感测技术是光电倍增管。
而平板扫描仪则是由CCD器件来完成扫描工作的。
扫描仪可以分为哪些
扫描仪可以分为哪些扫描仪是一种常见的办公设备，已经成为现代办公环境中不可或缺的一部分。
在市场上可以找到许多类型的扫描仪，根据其结构、技术、应用等不同方面可以将扫描仪分类。
本文将介绍扫描仪的几种主要分类。
按照扫描原理分类扫描仪按照其扫描原理的不同分为以下几类：扫描线扫描仪扫描线扫描仪是一种最早应用于数字化图像处理的扫描仪，它的扫描头带有许多光电传感器，通过逐行扫描来获取图像。
这种扫描仪适用于处理简单图像，如文本和黑白照片。
直接成像扫描仪直接成像扫描仪与扫描线扫描仪不同，它不是将图像分成多行逐行扫描，而是直接在整个图像区域内扫描。
这种扫描仪能够处理复杂的图像，并且输出的图像更容易被读取和理解。
飞行扫描仪飞行扫描仪也称作激光扫描仪，是一种通过使用激光束扫描物体表面来获得其三维形状的设备。
这种扫描仪通常被应用于制造和工业设计等领域，用于生成三维模型或者用于产品开发和分析。
按照扫描范围分类扫描仪按照其可扫描范围的不同，可以分为以下几类：手持式扫描仪手持式扫描仪通常比较小巧，其主要特点是能够随时携带和使用，适用于扫描较小的物体，如书籍、纸张等。
手持式扫描仪一般使用电池供电，方便用户在不需要电源的情况下进行扫描。
桌面式扫描仪桌面式扫描仪一般比较大，需要放置在桌面上进行使用。
由于其体积较大，可以扫描的物体也比较大，如文件、文件夹、书籍等。
桌面式扫描仪通常使用电源供电，而且功能更加强大。
大幅面扫描仪大幅面扫描仪是一种专业的扫描仪设备，可以扫描超大尺寸的物体，如绘画、海报、地图等。
这种扫描仪的价格一般比较昂贵，且因为其体积和重量较大，需要放置在固定的位置上进行使用。
按照高度分类扫描仪按照其可扫描高度的不同，可以分为以下几类：扁平式扫描仪扁平式扫描仪是一种常见的扫描仪设备，其扫描头部位于玻璃板的一侧，这种扫描仪的扫描灵活度较高，可以轻易扫描到各种不规则图形。
盖板式扫描仪盖板式扫描仪也称平板扫描仪，其扫描管和光电面板都位于玻璃板的下方，使用这种扫描仪可以扫描向上凸起的物体，如硬币、徽章等。
3d扫描仪
三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状（几何构造）与外观数据（如颜色、表面反照率等性质）。
搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。
这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术，各种不同的重建技术都有其优缺点，成本与售价也有高低之分。
但并无一体通用之重建技术，仪器与方法往往受限于物体的表面特性。
目录1定义2三维扫描仪分类与功能三维扫描仪功能拍照式三维扫描仪3测量方法分类1定义三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器，用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状（几何构造）与外观数据（如颜色、表面反照率等性质）。
搜集到的数据常被用来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。
这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术，各种不同的重建技术都有其优缺点，成本与售价也有高低之分。
但并无一体通用之重建技术，仪器与方法往往受限于物体的表面特性。
例如光学技术不易处理闪亮（高反照率）、镜面或半透明的表面，而激光技术不适用于脆弱或易变质的表面。
2三维扫描仪分类与功能大体分为接触式三维扫描仪和非接触式三维扫描仪。
其中非接触式三维扫描仪又分为光栅三维扫描仪（也称拍照式三维描仪）和激光扫描仪。
而光栅三维扫描又有白光扫描或蓝光扫描等，激光扫描仪又有点激光、线激光、面激光的区别。
三维扫描仪功能三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的点云（point cloud），这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可以创建更精确的模型（这个过程称做三维重建）。
三维激光扫描仪的使用教程及效果展示
三维激光扫描仪的使用教程及效果展示现如今，随着科技的不断进步与发展，我们生活的方方面面都得益于现代科技的蓬勃发展。
其中，三维激光扫描仪作为一种先进的测量工具，正在被广泛应用于各行业中。
本文将为您详细介绍三维激光扫描仪的使用教程，并通过实际案例展示其出色的效果。
一、三维激光扫描仪简介三维激光扫描仪是一种使用激光测距原理进行三维信息采集与处理的仪器。
它通过发射激光束来扫描物体表面，通过接收激光反射回来的信号来测量物体的位置与形状，从而实现对物体的全方位测量与重建。
相比传统的测量工具，三维激光扫描仪具有测量速度快、精度高、操作简便等优势，被广泛应用于建筑、工程、制造、文化遗产保护等领域。
二、三维激光扫描仪的使用教程1. 准备工作在使用三维激光扫描仪之前，首先需要进行一些准备工作。
确保仪器处于正常工作状态，检查扫描仪的设备连接，确保电源充足，以便正常进行扫描操作。
另外，还需选择合适的扫描场景与扫描模式，根据实际需求确定扫描范围与精度。
2. 扫描操作开始扫描之前，我们需要将三维激光扫描仪放置在固定位置，并确保其稳定。
接着，在扫描软件中设置扫描参数，例如分辨率、角度等。
然后，根据扫描仪的指示，将激光束对准目标物体进行扫描。
在扫描过程中，需保持稳定的手持，保持扫描过程的连贯性和准确性。
3. 数据处理与重建一旦扫描完成，我们可以将扫描的数据导入到计算机中进行进一步处理与重建。
主要的数据处理步骤包括点云配准、深度图像处理、三维模型生成等。
通过配准技术，可以将多次扫描的数据进行对齐，形成一个完整的三维模型。
根据实际需求，可以对三维模型进行编辑、修复、优化等操作，以得到更加精确的模型。
三、三维激光扫描仪的效果展示随着三维激光扫描仪的普及与应用，其出色的效果也逐渐展现出来。
下面将通过几个实际案例展示三维激光扫描仪的应用效果。
1. 建筑测量与设计三维激光扫描仪可以快速准确地获取建筑物的外部结构与内部空间信息，方便进行建筑测量与设计。
三维激光扫描仪特点及优势
激光三维扫描仪同于三维扫描仪一样，都是一种科学仪器，用于侦测并分析现实世界中物体或环境的形状(几何构造)与外观数据(如颜色、表面反照率等性质。
那么激光三维扫描仪的特点及其优势你了解吗？激光三维扫描仪的特点非接触测量即对扫描目标物体无需进行任何表面处理，直接采集物体表面的三维数据。
可以用于解决危险目标、环境(或柔性目标)及人员难以企及的情况，具有传统测量方式难以完成的技术优势。
数据采样率高目前，采用脉冲激光或时间激光的三维激光扫描仪采样点速率可以达到数千点/秒，而采用相位激光方法测量的三维激光扫描仪甚至可以达到数十万点/秒。
主动发射扫描光源即激光通过探测自身发射的激光回波信号来获取目标物体的数据信息。
因此在扫描过程中，可以不受扫描环境的时空约束进行测量。
高分辨率、高精度三维激光扫描技术可以快速、高精度的获取海量点云数据，可以对扫描目标进行高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的。
数字化采集、兼容性好三维激光扫描技术所采集的数据是直接获取的数字信号，具有全数字特征，易于后期处理及输出。
能够与其它常用软件进行数据交换及共享。
这些功能大大扩展了三维激光扫描技术的使用范围，使对信息的获取更加全面、准确。
外置数码相机，可增强彩色信息的采集;结合GPS定位系统，可进一步提高测量数据的准确性。
激光三维扫描仪的优势：三维激光扫描仪(3Dscanner)作为一种科学仪器，可用来探测并分析现实世界中物体的三维形状。
其在工业设计、逆向工程、机器人导航、医疗检查、刑事鉴定、文物保护、电影制片、游戏创作等众多领域中都有应用。
三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，是测绘领域继GPS技术之后的一次技术革命。
它突破了传统的单点测量方法，具有高效率、高精度的独特优势.三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。
在三维激光扫描系统使用中，如何解决对应问题，即如何确定左右两幅图像中的两个像点是物体表面同一物点所成成为主要关注的课题。
三维扫描 原理
三维扫描原理
三维扫描的原理是利用传感器对物体表面进行扫描，获取物体表面的三维坐标信息。
传感器可以是激光扫描仪、光学扫描仪、声波扫描仪等。
1. 激光扫描仪：利用激光束对物体表面进行扫描，通过测量激光束的反射时间和强度来确定物体表面的三维坐标。
激光扫描仪可以快速获取物体表面的三维数据，并且可以扫描复杂的曲面和几何形状。
2. 光学扫描仪：利用相机对物体表面进行拍摄，通过计算相机的视角和物体表面的纹理来确定物体表面的三维坐标。
光学扫描仪适用于扫描具有纹理和颜色的物体，可以获取物体表面的颜色信息。
3. 声波扫描仪：利用声波的反射时间和强度来确定物体表面的三维坐标。
声波扫描仪适用于扫描具有空洞和内部结构的物体，可以获取物体内部的三维数据。
在光学扫描中，通常使用结构光或光栅投影等方式，通过在被扫描物体上投射光线或光栅，再利用摄像机或传感器来捕捉和记录光线或光栅的形状变化。
通过对对象的不同角度进行扫描，可以获得物体的三维坐标信息。
此外，还有一些其他的三维扫描原理，如时间飞行法、相位移法和立体视觉等，它们根据不同的物理原理和传感器技术来实现三维扫描。
无论采用哪种原理，目标都是将物体的几何特征转换为数字化的点云或网格模型，以便进行后续的分析、设计或制造等应用。
三维激光扫描仪有哪些分类【图解】
目前应用的三维激光扫描系统种类繁多，类型、工作领域不尽相同。
按照不同研究角度、工作原理可进行多种分类。
三维激光扫描系统从操作的空间位置可以划分为如下四类：（1）机载型激光扫描系统，这类系统在无人机或有人直升机上搭载,由激光扫描仪、成像装置、定位系统、飞行惯导系统、计算机及数据采集器、记录器、处理软件和电源构成，它可以在很短时间内取得大范围的三维地物数据。
（2）地面型激光扫描系统此种系统是一种利用激光脉冲对被测物体进行扫描,可以大面积、快速度、高精度、大密度的取得地物的三维形态及坐标的一种测量设备。
根据测量方式还可划分为两类一类是移动式激光扫描系统一类是固定式激光扫描系统。
所谓移动式激光扫描系统,是基于车载平台,由全球定位系统、惯性导航系统结合地面三维激光扫描系统组成。
固定式的激光扫系统,类似传统测量中的全站仪。
系统由激光扫描仪及控制系统、内置数码相机、后期处理软件等组成。
与全站仪不同之处在于固定式激光扫描仪采集的不是离散的单点三维坐标,而是一系列的“点云”数据。
其特点为扫描范围大、速度快、精度高、具有良好的野外操作性能.（3）手持型激光扫描仪此类设备多用于采集小型物体的三维数据,一般配以柔性机械臂使用。
优点是快速、简洁、精确。
适用于机械制造与开发、产品误差检测、影视动画制作与医学等众多领域。
（4）特殊场合应用的激光扫描仪,如洞穴中应用的激光扫描仪在特定非常危险或难以到达的环境中,如地下矿山隧道、溶洞洞穴、人工开凿的隧道等狭小、细长型空间范围内,三维激光扫描技术亦可以进行三维扫描。
三维激光扫描系统按照扫描仪的测距原理，又划分为如下三类：（1）使用脉冲测距技术。
其测距范围可达数百米，甚至上千米。
（2）基于相位测量原理。
主要用来进行中等距离的扫描测量,其扫描范围一般在米内,与采用脉冲测距原理的扫描设备相比,它的精度相对为高。
（3）基于光学的三角测量原理。
采用光学三角测量原理的扫描设备,一般工作距离较近,一般在数米数十米,主要应用于工程测量及逆向建模等工程中,可以达到很高的测量精度。
全球十大三维激光扫描仪品牌【精编整理】
全球十大三维激光扫描仪品牌内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.面对市场上众多的扫描仪品牌与型号，是否让消费者们感到眼花缭乱呢？自从上世纪八十年代，Cyberware公司的人头三维扫描仪被成功用于影视特效制作开始，各大企业和研究机构纷纷在此领域投入人力、物力进行研究，并推出了自己的产品。
经过三十余年的发展，目前市面上能够见到的三维激光扫描仪品牌和型号有上百种，今天小编就从地面大空间三维扫描仪品牌中，选择有代表性的几种进行介绍。
1.Faro法如FARO focus x130 和x330纳斯达克上市的美国大牌企业，因为其产品的性价比、便携性和简单易用而成为应用范围广的扫描仪品牌。
扫描范围为中短距离。
从上世纪九十年代开始，在光学扫描仪普遍价格高昂的情况下，法如一直在设法开发性价比更高，实用性更强的产品。
早期Faro和Immersion 都以生产基于机械测量臂原理的三维设备而著称，两家公司还为专利打过官司，但现在FARO已在三维扫描仪市场打出一片天下，Immersion则默默无闻。
法如扫描仪公认轻巧方便，容易使用，性价比高。
2.Leica徕卡Leica C30/P40世界的仪器生产商，相信消费者都知道他家的相机。
瑞士的老牌企业，知名度高，当然价格一向也是很高的。
它的扫描范围为中短距离。
公认特点是个头大，物理性能好(能对抗恶劣天气，如严寒阴雨雾霾等)。
据说相对其他品牌而言也能抗摔，当然小编不认为有人会舍得摔这个东西。
3.Trimble天宝是GPS领域全球的品牌。
成立于1978年，产地美国，一直在开发GPS技术应用。
其三维扫描仪特点是GPS相关功能强大，GPS导航，精确授时，无线网同步等等。
三维扫描仪的种类
知识要点
第三种三维扫描仪：面扫描代表系统： 代表系统有：拍照式三
维扫描仪，三维摄影测量系 统等。通过一组（一面光） 光栅的位移， 再同时经过 传感器而采集到物体表面的 用途
1：三维扫描仪的用途是创建物体几何表面的 点云（point cloud），这些点可用来插补成物体的表面形状，越密集的点云可 以创建更精确的模型（这个过程称做三维重建）。若扫描仪能够取 得表面颜色，则可进一步在重建的表面上粘贴材质贴图，亦即所谓 的材质印射（texture mapping）。
2： 三维扫描仪可模拟为照相机，它们的视线范围都体现圆 锥状，信息的搜集皆限定在一定的范围内。两者不同之处在于相机 所抓取的是颜色信息，而三维扫描仪测量的是距离。
课后练习
谢谢
三维扫描的历史与发展
学习目标
1、了解三维扫描及三维扫描仪定义 2、掌握三维扫描仪的种类及发展
知识要点
一、三维扫描简介
三维扫描是集光、机、电和计 算机技术于一体的高新技术，主要 用于对物体空间外形和结构及色彩 进行扫描，以获得物体表面的空间 坐标。它的重要意义在于能够将实 物的立体信息转换为计算机能直接 处理的数字信号，为实物数字化提 供了相当方便快捷的手段。三维扫 描技术具有速度快、精度高的优点。其测量结果能直接与多种软件接口， 这使它在CAD、CAM、CIMS等技术应用日益普及的今天很受欢迎。
扫描仪是19世纪80年代中期才出现的光机电一体化产品，它由 扫描头、控制电路和机械部件组成。采取逐行扫描，得到的数字信 号以点阵的形式保存，再使用文件编辑软件将它编辑成标准格式的 文本储存在磁盘上。从诞生至今，扫描仪的品种多种多样，并在不 断地发展着。
知识要点
第一种三维扫描仪：点测量 代表系统有：三坐标测量仪；点激光测量仪；关节臂扫描仪。 通过每一次的测量点反映物体表面特征，优点是精度高，但速度慢， 如果要做逆向工程，只能在测量高精密形位公差要求的物体上有优 势。适合做物体表面形位公差检测用。
三维激光扫描仪分类及原理
三维激光扫描仪分类及原理
根据扫描原理和操作方式的不同，可以将三维激光扫描仪分为以下几类：
1.结构光扫描仪：结构光扫描仪通过投射光栅或编码器形成的结构光
条纹，来测量物体的表面形状。
它主要包括摄像头、光源和专业软件等组成。
在扫描过程中，光源发射光线，照射到物体表面后被摄像头捕捉到，
然后通过计算机处理，从而得到物体表面的三维坐标信息。
2.时间飞行扫描仪：时间飞行扫描仪使用脉冲激光器发射一束光，当
光束照射到物体上后，一部分光会被物体反射回来，接收器会记录返回的
光线的时间和强度信息。
通过测量光线往返的时间，可以计算出物体的距离。
时间飞行扫描仪具有较高的精度和快速扫描速度，适用于大范围的场
景测量。
3.相移扫描仪：相移扫描仪是一种通过利用相位差计算距离的扫描仪。
它通过发射不同相位的光束，在接收端通过计算两束光之间的相位差，从
而测量出物体的距离信息。
相移扫描仪具有高测量精度和较高的光照适应性，适用于颜色、反射率变化较大的物体测量。
4.激光雷达：激光雷达通过发射激光束，在物体表面上形成反射光斑，通过接收器接收返回的光强信号，通过测量光线的时间和波长，从而测量
出物体的位置和表面特征。
激光雷达具有高精度和远距离测量的能力，适
用于大范围的测量需求。
以上是几类常见的三维激光扫描仪。
不同的扫描原理和操作方式适用
于不同的测量场景和要求。
随着激光技术的不断发展，三维激光扫描仪在
工业、建筑等领域的应用前景也将越来越广阔。
三维扫描系统
三维扫描系统什么是三维扫描系统？三维（3D）扫描系统是一种将实物对象数字化并生成三维模型的设备或工具。
它可以快速、精确地获取物体的形状、大小、纹理等信息，从而原始数据可以被导入计算机或其他设备进行后续处理。
三维扫描技术因其高效性、精度和灵活性等特点，被广泛应用于制造业、建筑业、文化遗产及医疗等领域。
三维扫描系统已成为许多行业的利器，它为数字化制造提供了支持，拓展了可视化技术的应用范围。
三维扫描系统的分类三维扫描系统可以根据激光扫描、结构光扫描、相位移测量和立体匹配等原理进行分类。
•激光扫描：激光扫描系统通过激光束直接扫描目标对象表面，得到密集的点云数据，进而生成三维模型，适用于聚焦于目标地形或结构内部形态的高精度数据获取。
•结构光扫描：结构光扫描系统依旧通过构建目标表面的点云信息，但是不是通过激光扫描，而是通过LED灯光的辅助，将图案投影在目标表面上，从而采集目标区域的形状等样本数据，适用于人体扫描和半透明或反光物体的数据采集等应用。
•相位移测量：此类扫描系统依赖于激光或光栅来测量表面形变或物体内部结构的位移变化，量测的两个或多个不同状态下的信号相差就是物体的形变量。
•立体匹配：对于需要移动扫描，但同时要求点云相对于彼此分类组合的场景，多个机器的同步操作是必须的。
直接拍摄或扫描一组图像，用三角测量或立体匹配算法计算相邻像素的深度。
比如，在建筑业中，立体匹配更多地应用于拓扑测量、计算结构物表面形态、模拟之前或之后的工程改进方案等。
每种三维扫描系统都有其优点和局限性，因此应根据不同的应用场景选择不同的系统。
三维扫描系统的应用三维扫描系统已经应用于许多领域：制造行业制造领域中，三维扫描技术可以用于检查和量化零件和装配件。
它可以制作数字模型化的样品和零件库，可以用于进行拓扑优化、逆向工程、快速原型设计、挑战零件可制造性等。
建筑业建筑行业中，三维扫描技术和BIM系统相结合，可以用于建造和修复大型结构，例如桥梁、高速公路、码头和其他大型建筑等的设计，维护，改进和检查，同时能充分进行施工设计，使施工更加安全、可持续和经济。
美国Surphaser三维激光扫描仪
测绘测量革命性产品美国Surphaser三维激测绘测量革命性产品-----美国Surphaser三维激光扫描仪00一、三维激光扫描技术简介1 三维激光扫描仪原理与应用1.1三维激光扫描仪原理三维激光扫描仪主要由激光发射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑和软件等组成。
激光脉冲发射器周期地驱动激光二极管发射激光脉冲，由接收透镜接受目标表面后向反射信号，产生接收信号，利用稳定的石英时钟对发射与接收时间差作计数，最后由微电脑通过软件，按照算法处理原始数据，从中计算出采样点的空间距离;通过传动装置的扫描运动，完成对物体的全方位扫描;然后进行数据整理从而获取目标表面的点云数据。
1.2三维坐标确定方法1.3 三维激光扫描仪应用量化实景对象、三维信息采集、逆向三维重构、逆向三维建模空间数据反求、对象逆程设计、预研仿研仿制、虚拟现实应用正向工程反证、逆向工程实施、概念设计仿真、逆向制图还原结构特性分析、试验工程仿真、后数据测计量、目标形变监测工程技效评估、电脑模拟实战、环境适应仿真、工程力学分析对抗模拟推演、企业无纸操作、虚拟设计制造、科目效果测试整合三维资源、创建三维流程、工装工艺规划、改进改造工程历史资源修复、任务方案优化、对象加载仿真、设施维护维修应用领域：包括：核电站，文物，考古，建筑业，航天，航空，船舶，制造，军工，军事，石化，医学，水利，能源，电力，交通，机械，影视，教学，科研，汽车，公安，市政建设......2 点云数据处理与建模2.1 点云的预处理由于扫描过程中外界环境因素对扫描目标的阻挡和遮掩，如移动的车辆、行人树木的遮挡，及实体本身的反射特性不均匀，需要对点云经行过滤，剔除点云数据内含有的不稳定点和错误点。
实际操作中，需要选择合适的过滤算法来配合这一过程自动完成。
2.2 点云配准使用控制点配准，将点云配准到控制网坐标系下；靶标缺失的点云，利用公共区域寻找同名点对其进行两两配准，当同名点对不能找到时，利用人工配准法。
三维扫描仪型号分类
三维扫描仪通过扫描收集到的这些三维数据具有相当广泛的用途，工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
不同使用场景的三维扫描设备，差异是很大的。
下面给大家介绍一下三维扫描仪的分类和一些常见的型号。
以下是一些常见型号的三维扫描仪产品。
一、地面三维激光扫描仪地面三维扫描仪适用于几米到几百上千米的空间范围，精度一般是毫米级，在建筑、数字化工厂、公共安全等行业较为适用。
目前比较有名的地面三维扫描设备有Faro 法如，Trimble天宝，徕卡等，不同品牌各有千秋，我这边大致阐述一下。
法如FARO 手持三维扫描仪，是美国Faro公司的产品，品牌知名度高，产品优点在于设备很小很轻，大小仅有24厘米x 20厘米x 10厘米，重量仅有4.2公斤。
非常便于在复杂的环境下移动和安置。
而且其内置彩色相机可提供高达1亿6千5百万像素的无视差彩色叠加。
最终结果可得到精细照片级三维彩色影像。
还有一个优点是在阳光直射下，可高速远距离扫秒，例如Faro Focus S350，扫描距离一站可以达到350米，而且利用其所集成的GPS接收器，能够使每一次扫描与后处理相关联。
Faro这系列地面三维激光扫描仪降低了外业工作的强度，同时该设备的价格较有竞争力。
美国天宝Trimble地面三维扫描仪，较之于Faro来说略大，也是厘米级的精度，主机尺寸为335 mm宽x 386 mm 高x 242 mm 深，重量为10.7公斤（含三角基座不含电池）。
凭借天宝专利的Lightning闪电技术，在其整个测程范围内，TX8都可以每秒1百万个精确激光点的速度获取数据。
天宝的Lightning技术很少受到表面类型和大气条件变化的影响，所以可从每个测站中获得完整性的数据集。
二、低精度手持三维扫描仪这种三维扫描仪比较新兴，市场上同类型的产品很少。
比较出名的是MV F6手持式3D扫描仪，这款扫描仪使用红外光，专门用于扫描几十厘米到几米的大型物体和大面积空间，能迅速扫描复杂场景。
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三维扫描仪发展以及种类
三维扫描仪产生于上个世纪七八十年代。
到现在已经有几十年的历史，其产品的种类也越来越丰富。
按照出现的时间以及工作性能原理，三维扫描仪可以分为三类
1 激光点式扫描仪。
基本特征，光源为激光，在扫描时看到一个红色的点在物体表面，只能逐点摄取三维数据，有点拼接面，由面拼接至立体。
这类三维扫描仪出现的时间最早，是三维扫描仪从无到有的飞跃。
其代表产品，罗兰。
然而以今天的眼光来看，其速度精确度和当今主流的三维扫扫描仪相去甚远。
2 激光线三维扫描仪。
基本特征，光源为激光，扫描点数，每秒在10万点左右。
在扫描时看到一条红色的线或者十字架在物体表面，每次摄取这条线上的三维数据，拼接成面进一步至立体。
其代表产品为柯尼卡美能达，handyscan。
这类产品以其便携，轻巧受用户欢迎。
然而，由于激光线扫描原理所决定的，要扫描一个物体必须由线到面由面到立体经过数万次拼接，其精度的损失是难以密度。
因此，就精度这个指标来说没同第三代扫描仪是不可相提并论的。
3 白光光栅三维扫描仪
基本特征，白光为光源，对人体完全无害，每秒最低80万点，最高可达800万点。
在扫描时，扫描头内部的光栅机发出光栅，投影到物体表面。
每次扫描都是一个面，由面拼接成立体，扫描一个物体需要几次，最多200次拼接（扫描整车）。
此类产品以其高精度以及大工作量受到用户的欢迎。
但是其便携性不如手持式激光扫描仪。
另外，关于三维扫描仪的精确度，至今国内尚无标准。
国际上认知度最高的一个标准是德国的VDI2634标准。
不同类型的扫描仪不在同一标准下制定的精确度是无法直接对比的。
然而主流白光三维扫描仪都是按照德国VDI2634标准来确定精度的，不同品牌的扫描仪也可以进行比较。