隨著信息和通信技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)谏詈凸ぷ髦薪佑|到越來(lái)越多的圖形圖像。獲取圖像的方法包括使用各種攝像機(jī)、照相機(jī)、掃描儀等，利用這些手段通常只能得到物體的平面圖像，即物體的二維信息。在許多領(lǐng)域，如機(jī)器視覺(jué)、面形檢測(cè)、實(shí)物仿形、自動(dòng)加工、產(chǎn)品質(zhì)量控制、生物醫(yī)學(xué)等，物體的三維信息是必不可少的。因此，如何如何迅速獲取物體的立體彩色信息并將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能直接處理的三維數(shù)字模型。三維掃描儀就是一種能夠直接得到物體的原始三維信息的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)三維信息數(shù)字化的一種極為有效的工具。下面我們從兩個(gè)方面對(duì)三維掃描儀進(jìn)行分類(lèi)：

 

首先，按照出現(xiàn)的時(shí)間以及工作性能原理，三維掃描儀可以分為三類(lèi)：

1 激光點(diǎn)式掃描儀。 基本特征，光源為激光，在掃描時(shí)看到一個(gè)紅色的點(diǎn)在物體表面，只能逐點(diǎn)攝取 三維數(shù)據(jù)，有點(diǎn)拼接面，由面拼接至立體。這類(lèi)三維掃描儀出現(xiàn)的時(shí)間最早，是 三維掃描儀從無(wú)到有的飛躍。其代表產(chǎn)品，羅蘭。然而以今天的眼光來(lái)看， 其 速度精確度和當(dāng)今主流的三維掃掃描儀相去甚遠(yuǎn)。

2 激光線三維掃描儀。 基本特征，光源為激光，掃描點(diǎn)數(shù)，每秒在 10 萬(wàn)點(diǎn)左右。 在掃描時(shí)看到一條 紅色的線或者十字架在物體表面， 每次攝取這條線上的三維數(shù)據(jù)，拼接成面進(jìn) 一步至立體。其代表產(chǎn)品為柯尼卡美能達(dá)，handyscan。 這類(lèi)產(chǎn)品以其便攜， 輕巧受用戶歡迎。然而，由于激光線掃描原理所決定的，要掃描一個(gè)物體必須由 線到面由面到立體經(jīng)過(guò)數(shù)萬(wàn)次拼接，其精度的損失是難以密度。因此，就精度這 個(gè)指標(biāo)來(lái)說(shuō)沒(méi)同第三代掃描儀是不可相提并論的。

3 白光光柵三維掃描儀 基本特征，白光為光源，對(duì)人體完全無(wú)害， 每秒最低 80萬(wàn)點(diǎn)，最高可達(dá) 800 萬(wàn)點(diǎn)。 在掃描時(shí)，掃描頭內(nèi)部的光柵機(jī)發(fā)出光柵，投影到物體表面。 每次掃描 都是一個(gè)面，由面拼接成立體， 掃描一個(gè)物體需要幾次， 最多 200次拼接(掃 描整車(chē))。此類(lèi)產(chǎn)品以其高精度以及大工作量受到用戶的歡迎。 但是其便攜性 不如手持式激光掃描儀。

另外，關(guān)于三維掃描儀的精確度，至今國(guó)內(nèi)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際上認(rèn)知度最高的一個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)是德國(guó)的 VDI2634 標(biāo)準(zhǔn)。不同類(lèi)型的掃描儀不在同一標(biāo)準(zhǔn)下制定的精確度 是無(wú)法直接對(duì)比的。然而主流白光三維掃描儀都是按照德國(guó) VDI2634 標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確 定精度的，不同品牌的掃描儀也可以進(jìn)行比較。

另外，根據(jù)傳感方式的不同，常用的三維掃描儀分為接觸式和非接觸式兩種。 接觸式的采用探測(cè)頭直接接觸物體表面，通過(guò)探測(cè)頭反饋回來(lái)的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字面形信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體面形的掃描和測(cè)量，主要以三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為代表。

接觸式測(cè)量具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性；配合測(cè)量軟件，可快速準(zhǔn)確地測(cè)量出物體的基本幾何形狀，如面，圓，圓柱，圓錐，圓球等。其缺點(diǎn)是：測(cè)量費(fèi)用較高；探頭易磨損。測(cè)量速度慢；檢測(cè)一些內(nèi)部元件有先天的限制，故欲求得物體真實(shí)外形則需要對(duì)探頭半徑進(jìn)行補(bǔ)償，因此可能會(huì)導(dǎo)致修正誤差的問(wèn)題；接觸探頭在測(cè)量時(shí)，接觸探頭的力將使探頭尖端部分與被測(cè)件之間發(fā)生局部變形而影響測(cè)量值的實(shí)際讀數(shù)；由于探頭觸發(fā)機(jī)構(gòu)的慣性及時(shí)間延遲而使探頭產(chǎn)生超越現(xiàn)象，趨近速度會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)誤差。
隨著計(jì)算機(jī)機(jī)器視覺(jué)這一新興學(xué)科的興起和發(fā)展，用非接觸的光電方法對(duì)曲面的三維形貌進(jìn)行快速測(cè)量已成為大趨勢(shì)。這種非接觸式測(cè)量不僅避免了接觸測(cè)量中需要對(duì)測(cè)頭半徑加以補(bǔ)償所帶來(lái)的麻煩，而且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)表面進(jìn)行高速三維掃描。
目前，非接觸式三維掃描儀很多，根據(jù)傳感方法不同，常用的有基于激光掃描測(cè)量、結(jié)構(gòu)光掃描測(cè)量和工業(yè)CT等的，分別代表市面上主流的三維激光掃描儀，照相式三維掃描儀，和CT斷層掃描儀等。

圖為 精易迅照相式三維掃描儀工作原理

采用非接觸式三維掃描儀因其接觸性，對(duì)物體表面不會(huì)有損傷，同時(shí)相比接觸式的具有速度快，容易操作等特征，三維激光掃描儀可以達(dá)到5000－10000點(diǎn)/秒的速度，而照相式三維掃描儀則采用面光，速度更是達(dá)到幾秒鐘百萬(wàn)個(gè)測(cè)量點(diǎn)，應(yīng)用與實(shí)時(shí)掃描，工業(yè)檢測(cè)具有很好的優(yōu)勢(shì)。（更多三維掃描儀資訊請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注納金網(wǎng)http://m.594ljc.cn/）

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