三维激光扫描技术介绍

     三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。传统的三角测量方法和GPS测量都是基于点的测量，而三维激光扫描技术是一种基于面       三维激光扫描仪是先进的全自动高精度立体扫描的数据采集方式，它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被扫描对象表面的三维坐标数据。因此可将任何复杂的现场环境及空间进行扫描操作，并直接将各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准等实体或实景的三维数据完整的采集到电脑中，通过专业的激光点云数据处理软件可以快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图、逆向、建模等各行各业所需成果（如：测绘、计量、文保、工厂信息化、矿山数字化、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等）。

技术背景

三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性，不接触性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性，其应用推广很有可能会像GPS一样引起测量技术的又一次革命。

技术原理

北京辅仁大学三维激光扫描点云

技术分类

按测量方式,可分为基于脉冲式；基于相位差；基于三角测距原理。
按用途,可分为为室内型和室外型。也就是长距离和短距离的不同。一般基于相位差原理的三维激光扫描仪测程较短，只有百米左右。而基于脉冲式原理的三维激光扫描仪测程较长，测程最远的可达6公里。

三维激光扫描仪具体分类：

1.拍照式

扫描范围可达：单面可扫描400×300mm 面积，测量景深一般为300-500mm。

精度最高可达：0.007mm

优点：扫描范围大、速度快，精细度高，扫描的点云杂点少，系统内置标志点自动拼接并自动删除重复数据，操作简单，价格较低

2.关节臂式

扫描范围可达：4米。

精度最高可达：0.016mm。

优点：精度较高，测量范围理论上可达到无限。

3.三坐标

(固定式)

扫描范围：为指定型号的工作台面。

扫描精度最高可达：0.9um

优点： 精度较高，适合测量大尺寸物体，如整车框架。

缺点： 扫描速度慢，需要花费较长时间

4.激光跟踪式

扫描范围可达：70米。

扫描精度可达：0.003mm

优缺点：精度较高，测量范围大，可对如建筑物这类的大型物体，进行测量，价格较高。

5.激光扫描式

扫描范围：比较低。

优点： 扫描速度快，便携，方便，适用于对精度要求不高的物体。

缺点：扫描精度较低。

应用方向

三维扫描技术主要应用于以下几个方面:

1. 逆向工程实训室教学

2. 逆向工程(RE)/快速成型(RP)

3. 扫描实物，建立CAD数据；或是扫描模型，建立用于检测部件表面的三维数据。

4. 对于不能使用三维CAD数据的部件，建立数据。

5. 竞争对手产品与自己产品的确认与比较，创建数据库。

6. 使用由RP创建的真实模型，建立和完善产品设计。

7. 有限元分析的数据捕捉。

8. 检测(CAT)/CAE

9. 生产线质量控制和产品元件的形状检测

例如：金属铸件和锻造、加工冲模和浇铸、塑料部件(压塑模、滚塑模、注塑模)、钢板冲压、木制品、复合及泡沫产品。

10. 文物的录入和电子展示

11. 牙齿及畸齿矫正

12. 整容及上颌面手术

三维扫描服务

北京华创同行科技有限公司