三维扫描技术运用于哪些方面

三维扫描技术因为具备扫描速度快、精度高、测量点全面、单次测量范围大、便携可操作性强等特点，被应用在诸多领域，给需要进行三维扫描工作的各行各业带来了极大的便利。下面我们就一起来了解一下什么是三维扫描技术，它在哪些方面有了比较成熟的应用，以及怎么选择专业的三维扫描方案。

三维扫描是指集光、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。三维扫描技术能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。而且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。

三维扫描技术的应用主要有以下几个方面：

1、测绘工程领域：大坝和电站基础地形测量、公路测绘，铁路测绘，河道测绘，桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。

2、结构测量方面：桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量；管道、线路测量、各类机械制造安装。

3、建筑、古迹测量方面：建筑物内部及外观的测量保真、古迹（古建筑、雕像等）的保护测量、文物修复，古建筑测量、资料保存等古迹保护，遗址测绘，赝品成像，现场虚拟模型，现场保护性影像记录。

4、紧急服务业：反恐怖主义，陆地侦察和攻击测绘，监视，移动侦察，灾害估计，交通事故正射图，犯罪现场正射图，森林火灾监控，滑坡泥石流预警，灾害预警和现场监测。

5、娱乐业：用于电影产品的设计，为电影演员和场景进行的设计，3D游戏的开发，虚拟博物馆，虚拟旅游指导，人工成像，场景虚拟，现场虚拟。

6、采矿业：在露天矿及金属矿井下作业，以及一些危险区域人员不方便到达的区域。例如：塌陷区域、溶洞、悬崖边等进行三维扫描。

7 工业：

7.1 数据验证及保养维修

将得到的三维数据与三维图纸进行比对，快速准确地获取工件各个位置的偏差，基于比对结果给出修正方案。三维扫描仪特别是手持式的三维扫描仪扫描死角少，复杂的曲面，同轴度，圆柱度等用传统方法难以获取检测的数据，也都可以轻而易举地获取。同时，快捷的扫描也可以提高检测的效率，减少时间和人力成本。例如机械产品的使用过程中难免会发生破损，而许多机械产品往往在许多流水线上扮演着至关重要的角色，一旦发生事故，需要停工检修，造成的损失将

是巨大的，因此对于机械产品的保养和维护相当重要。

7.2 定制化及二次开发

由于在工业设计中经常需要满足客户的个性化需求，生产制造出特定的部件，而产品的开发和迭代革新也成为机械生产加工中面临的主要问题。利用自身或者竞品原始的扫描数据，可以用于产品的二次开发和设计改良，在低成本的情况下实现性能上的大突破。通过分析获得的外形数据可以在原有的基础上进行改进，或者逆向设计出产品图纸用于加工。采用老式经典的产品的精妙设计进行改进和验证，也已成为生产中不可或缺的环节。通过三维扫描后的逆向建模可以实现结构的复刻，对于资料的保存，技术的革新等各方面都有重要的意义。

7.3 工业中的检测、逆向设计

传统的生产方式是通过测量和数据采集，通过CAD软件进行设计和重新制作。生产者耗时，费力的同时，不一定得到满意的部件。就是采用接触式的传统测量方式，例如三坐标打点，专用的夹具检具等，检测效率也很低下，测量过程中很可能会对零件造成不必要的二次伤害而且存在较多死角。采用非接触式的三维光学扫描仪，在不对扫描工件造成磨损破坏的前提下提供可靠真实的三维数据。通过软件可以根据扫描的数据获取关键的尺寸，快速地制造出模型。在最短的周期里，帮助工程师们完成生产。相比于传统制造方法，可以明显减少生产周期，大大提高生产效率。以机械制造公司为例：他们可以通

过直接利用CAD数据，在几乎一夜之间生产出复杂的部件。

PS：不同的场景适用的三维扫描设备并不相同，每一款设备都有其最适用的场景。比如对于几厘米至至几米的的高精度工业类检测、逆向场景，高精度的手持三维扫描仪是比较好的选择方案；而几百上千米的大型工厂数字化、建筑测绘等，精度要求较低，为了尽快将建筑、管道等信息全部记录下来，方便后期二维出图与三维建模，那么架站式地面三维激光扫描仪就很合适；而比如既要色彩高还原度、又要精细度、还要兼顾大场景的情况（比如文化遗产文物古建类），就需要在架设高专业度的的灯光条件下，结合大小空间不同的三维扫描设备来进行。

总之，三维扫描是一种收集信息的技术手段，目的是为了服务您意图实现的结果，因此在三维扫描之前，您就需要清晰了解您的用途，比如工业零部件的检测、逆向的设备，与高还原度要求的带色彩纹理的设备就会有差异。

如果您觉得有些发懵，有一个比较“偷懒”的方法就是将您的需求“外包出去”，在业界内更资深、更高级别的综合性三维数字化方案解决商处“定制”方案，一方面，三维数字化方案解决商会根据您的实际需求来为您定制方案，帮您选择适合哪种类型的产品，用哪个品牌性价比更高，以及具有场景针对性的后期软、硬件培训,同时选择三维数字化方案解决商的优点另一方面在于由于其在业界内的话语权，可以获得比单独客户直接从厂家购买的“建议零售价”更好的价格，毕竟厂家面对的首要客户不是单独零散的业务。

上海沪敖信息科技有限公司是一家致力于三维数字化行业解决方案的技术型企业。公司以行业应用为出发点，为客户提供三维数字化采集、三维数据处理等一系列服务。沪敖拥有手持三维扫描仪、小空间三维扫描仪、地面三维激光扫描仪、无人机实景三维系统、3D 打印机等多种技术手段，是行业内知名设备的签约合作伙伴。从几厘米到几十米的对象、或从几米到上千米的三维空间，沪敖均可提供涵盖软硬件产品和技术服务的完整解决方案。

三维激光扫描技术及其应用探讨

【摘要】本文首先对三维激光扫描技术的理论、系统组成、工作原理进行分析，对三维激光扫描技术的特点进行总结，对三维激光扫描流程进行探讨，并对三维激光扫描技术的应用进行研究。【关键词】三维激光扫描；应用；测量引言三维激光扫描技术是对激光测距技等原理进行利用并以此获得数据的一种新型技术，广泛应用于变形监测、工程测量、地形测量、断面和体积测量等领域，具有一些优势，包括无需合作目标、精度较高、密度较高、效率较高以及全数字特征等。三维激光扫描技术能够真实描述扫描对象的整体结构，以及形态特性，能够迅速准确的生成三维数据模型，防止基于点数据的分析方法导致的片面性。把三维激光扫描技术和控制策略相互结合在一起，能够得到扫描目标的坐标。本文对有关三维激光扫描技术及其应用进行分析和探讨，不足之处，敬请指正。 1 三维激光扫描技术三维激光扫描技术选用的是非接触式高速激光测量的方法，对相关物体几何数据及影音资料进行获取，最后利用后处理软件对数据进行处理和分析，转换成具有坐标系的三维空间坐标及模型，并能够用多种数据格式输出，满足空间数据库的数据源，以及三维激光扫描技术的不同应用需求。 1.1 系统组成（1）三维激光扫描仪；（2）数码相机；（3）后处理软件；（4）电源以及附属设备。 1.2 工作原理三维激光扫描技术利用设备内部的激光脉冲发射器，向相关目标物体发射一束激光脉冲，通过反光镜旋转，发射出的激光脉冲扫描目标，信号接收器接收反射回来的激光脉冲，对相关数据进行记录，包括每个激光脉冲从发射到被测物表面，然后返回设备所经过的时间，以此获取目标到扫描中心的距离，除此之外扫描控制模块对每一个激光脉冲的水平扫描角α和竖向扫描角β进行控制，最后经过后处理软件自动解算，得出目标的相对三维坐标，也就是云点，经过转换后，在绝对坐标系中表现为三维空间位置坐标或者模型。 1.3 三维激光扫描技术的特点三维激光扫描技术的特点，可以总结为高精度、高速度、高分辨率、非接触式以及优良的兼容性等优势，甚至称之为测绘领域继gps技术之后的一次具有影响力的技术革命。利用和传统测量技术进行对比，包括全站仪、近景摄影测量以及航空摄影测量等，具体而言具有以下特点：（1）非接触式三维激光扫描技术是一种非接触式的高速激光测量手段，无需布置反射棱镜，直接扫描目标体即可，通过对目标体表面云点的三维坐标数据进行采集。假如被测目标处于环境恶劣、人员甚至无法到达现场的情况，常规测量技术无法胜任此项任务，那么三维激光扫描技术的优势就被凸显出来。（2）数字化程度较高、可扩展性三维激光扫描技术所获取的数据均为数字信号数据，具有较高的数字程度，处理起来较为简便，可以便利的用于数据的分析、输出以及显示，后处理软件人机友好的用户界面，可以和其它软件及时进行数据共享，能够和外接数码相机、gps等设备相互配合使用，从而拓宽了各自的应用范围，因此三维激光扫描技术具有较好的可扩展性。（3）高分辨率三维激光扫描技术的分辨率较高，能够方便快捷的采集高质量、高密度的数据，这是高

三维激光扫描仪的原理与其应用

三维激光扫描仪 2.1三维激光扫描仪研究背景自上个世纪60年代激光技术已经开始出现，激光技术以其单一性和高聚积度在20世纪获得巨大发展。实现了从一维到二维直至今天广泛应用的三维测量的发展，实现了无合作目标的快速高精度测量。而且数字地球，数字城市等一系列概念的提出，我们可以看到：信息表达从二维到三维方向的转化，从静态到动态的过渡将是推动我国信息化建设和社会经资源环境可持续发展的重要武器。目前，各种各样的三维数据获取工具和手段不断地涌现，推动着三维空间数据获取向着实时化、集成化、数字化、动态化和智能化的方向不断地发展，三维建模和曲面重构的应用也越来越广泛[1]。传统的测绘技术主要是单点精确测量，难以满足建模中所需要的精度、数量以及速度的要求。而三维激光扫描技术采用的是现代高精度传感技术，它可以采用无接触方式，能够深入到复杂的现场环境及空间中进行扫描操作。可以直接获取各种实体或实景的三维数据，得到被测物体表面的采样点集合“点云”，具有快速、简便、准确的特点。基于点云模型的数据和距离影像数据可以快速重构出目标的三维模型，并能获得三维空间的线、面、体等各种实验数据，如测绘、计量、分析、仿真、模拟、展示、监测、虚拟现实等。其中，地面三维激光扫描技术的研究，已经成为测绘领域中的一个新的研究热点。它采用非接触式高速激光测量的方式，能够获取复杂物体的几何图形数据和影像数据，最终由后处理数据的软件对采集的点云数据和影像数据进行处理，并转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型，能以多种不同的格式输出，满足空间信息数据库的数据源和不同项目的需要。目前这项技术已经广泛应用到文物的保护、建筑物的变形监测、三维数字地球和城市的场景重建、堆积物的测定等多个方面。 2.2 三维激光扫描技术研究现状 2.2.1 主要的三维激光扫描仪介绍随着三维激光扫描技术研究领域的不断扩大，生产扫描仪的商家也越来越多。主要的有瑞士Leica公司，美国的FARO公司和3D DIGITAL公司、奥地利的RIGEL公司、加拿大的OpTech公司、法国MENSI公司、中国的北京荣创兴业科技发展公司等。这些扫描仪在扫描距离、扫描精度、点间距和数量、光斑点的大小等指标有所不同[2]。主要的分类见图1-1和表1-1。

三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用

三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用徐晓雄刘松林李白随着信息技术研究的深入及数字地球、数字城市、虚拟现实等概念的出现，人们对空间三维信息的需求更加迫切。基于测距测角的传统工程测量方法，在理论、设备和应用等诸多方面都已相当成熟，新型的全站仪可以完成工业目标的高精度测量，GPS可以全天候、一天24小时精确定位全球任何位置的三维坐标，但它们多用于稀疏目标点的高精度测量。随着传感器、电子、光学、计算机等技术的发展，基于计算机视觉理论获取物体表面三维信息的摄影测量与遥感技术成为主流，但它在由三维世界转换为二维影像的过程中，不可避免地会丧失部分几何信息，所以从二维影像出发理解三维客观世界，存在自身的局限性。因此，上述获取空间三维信息的手段难以满足应用的需求，如何快速、有效地将现实世界的三维信息数字化并输入计算机成为解决这一问题的瓶颈。三维激光测量技术的出现和发展为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段，为信息数字化发展提供了必要的生存条件。20世纪90年代，随着三维激光扫描测量装置在精度、速度、易操作性、轻便、抗干扰能力等性能方面的提升及价格的逐步下降，它在测绘领域成为研究的热点，应用领域不断扩展，逐步成为快速获取空间实体三维模型的主要方式之一。

使用国产地面激光扫描仪扫描的输电线三维模型三维激光扫描测量技术的特点三维激光扫描测量技术克服了传统测量技术的局限性，采用非接触主动测量方式直接获取高精度三维数据，能够对任意物体进行扫描，且没有白天和黑夜的限制，快速将现实世界的信息转换成可以处理的数据。它具有扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强、全数字特征等特点，可以极大地降低成本，节约时间，而且使用方便，其输出格式可直接与CAD、三维动画等工具软件接口。目前，生产三维激光扫描仪的公司有很多，它们各自的产品在测距精度、测距范围、数据采样率、最小点间距、模型化点定位精度、激光点大小、扫描视场、激光等级、激光波长等指标会有所不同，可根据不同的情况如成本、模型的精度要求等因素进行综合考虑之后，选用不同的三维激光扫描仪产品。

三维扫描技术应用背景

背景特种承压设备的设计、生产、安装、使用等环节受质监局监管，监管中检验检测环节交由我们单位完成，检验完成后出具报告给用户并提交给质监局，作为使用证发证依据。法定检验检有制作监检、安装监检及法定检验。法定检验按检验内容不同，周期分为半年、一年、两年、三年不等。以压力管线为例，管线类设备分布错综复杂：

对象锅炉（2-50米高）压力管道（附属阀门、连接压力容器、锅炉等设备）安全阀压力容器（1-10几米）作业场所厂区外（供气供热等长输设备）厂区内（建筑物外）建筑物内（交错、横穿房间楼层、存在天花板夹层、墙里、有可能人无法爬进去的地方。）业务 1、管道制造监检 2、管道安装监检 3、管道法定定期监检（半年、1年、3年、6年）

=全面检验,资料审查,宏观检查、安全保护装置,单线图, =超声波检测,金相分析,壁厚测定,泄漏性试验,红外成像检测,硬度测定, =导波检测报告,耐压强度校验报告、红外成像检测 =安全状况等级评定,超标缺陷安全等级评定 =等等三维激光扫描成果 1、通过三维扫描技术，可以获取设备点云数据，从点云提取三维模型实现设备对象化，与业务数据关联，建设基于三维仿真的数字化工厂； 2、在检验检测过程中应用三维扫描设备，快速获取设备外形特征、走向分布规律，智能的自动的获取设备1比1的数字模型信息，自动生成检验检测过程中需要的过程数据，比如单线图、设备采样点位置、检验轨迹顺序等（以往的方式是手绘）； 3、基于提取的三维模型，搭建三维仿真数字工厂，快速精准定位设备，实现1比1精细化管理设备，实现设备物联网。设备应用方式 1、寻找测绘公司以测绘工程方式立项采集用户设备的三维激光扫描点云数据，租用设备，并提取设备三维数字模型，建立广州特种承压设备基础数据库，作为广州特种承压设备的静态基础数据，在上建设应用以及在工作里实现数据维护。 2、单位成立三维激光扫描采集小组，采购激光扫描仪器，专门找时间去到用户厂区对设备进行扫描，并进行数据处理。 3、采购激光扫描仪模块，研究快速智能自动设备三维模型的方法，集成、改造硬件，开发配套软件，在检验检测过程中使用扫描仪辅助检验检测。提高检验检测的效率，便捷的获取更丰富更完善的检验检测辅助数据并采集设备的点云数据及三维模型数据。建设需求 1、改造设备，便于在实际特种承压设备生产环节中可以方便携带，方便使

三维扫描技术调研

三维扫描技术调研一、技术原理 1.1 概述三维扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术，通过测量空间物体表面点的三维坐标值，得到物体表面的点云信息，并转化为计算机可以直接处理的三维模型，又称为“实景复制技术”。三维扫描技术是集光、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进行扫描，以获得物体表面的空间坐标，用软件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，示了巨大的技术先进性和强大的生命力。 1.2 三维扫描仪分类三维扫描仪主要分为以下几类：三维扫描仪分类接触式测量又称为机械测量，这是目前应用最广的自由曲面三维模型数字化方法之一。三坐标测量机是接触式三维测量仪中的典型代表，它以精密机械为基础，综合应用了电子技术、计算机技术、光学技术和数控技术等先进技术。根据测量传感器的运动方式和触发信号的产生方式的不同，一般将接触式测量方法分为单点触发式和连续扫描式两种。接触式三维扫描适用性强、精度高（可达微米级别）；不受物体光照和颜色的限制；适用于没有复杂型腔、外形尺寸较为简单

的实体的测量；由于采用接触式测量，可能损伤探头和被测物表面，也不能对软质的物体进行测量，应用范围受到限制；受环境温湿度影响；同时扫描速度受到机械运动的限制，测量速度慢、效率低；无法实现全自动测量；接触测头的扫描路径不可能遍历被测曲面的所有点，它获取的只是关键特征点，因而，它的测量结果往往不能反映整个零件的形状。在行业中的应用具有极大的限制。现代计算机技术和光电技术的发展使得基于光学原理、以计算机图像处理为主要手段的三维自由曲面非接触式测量技术得到了快速发展，各种各样的新型测量方法不断产生，它们具有非接触、无损伤、高精度、高速度以及易于在计算机控制下实行自动化测量等一系列特点，已经成为现代三维面形测量的重要途径及发展方向。三维激光扫描仪和三维照相式扫描仪占据了及其重要的位置。 1.3 三维激光扫描仪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。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。

浅谈三维激光扫描技术原理及应用

浅谈三维激光扫描技术原理及应用摘要：三维激光扫描技术是—种新型的测绘技术，被称为“实景复制技术”。本文介绍了三维激光扫描仪的系统分类、基本原理、技术特点，探讨了三维激光扫描技术的应用。关键词：三维激光扫描技术工作原理技术特点应用 1、引言近年来，随着工程测量服务领域的不断拓宽以及三维设计制造对测量精度的要求，传统的测量仪器如全站仪、断面仪等已不能满足高精度的三维坐标采集和“逆向工程”的需要。相比这些传统的测量技术，三维激光扫描技术具有极大的技术优势，特别是在数据采集方面，具有高效、快捷、精确、简便等特点，被广泛的应用于各个领域。 2、三维激光扫描技术随着三维激光扫描仪在工程领域的广泛应用,这项国际上近期发展的高新技术已经引起了广大科研人员的关注。这种技术采用非接触式高速激光测量方式，来获取地形或复杂物体的几何图形数据和影像数据，最终通过后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理分析，转换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或者建立结构复杂、不规则场景的三维可视化模型，既省时又省力,同时点云还可输出多种不同的数据格式，做为空间数据库的数据源和满足不同应用的需要。 2.1 三维激光扫描系统组成整个系统通常由以下四部分组成：1)三维激光扫描仪；2）数码相机；3）后处理软件；4)电源以及附属设备。如图1：图1 地面激光扫描仪系统组成与坐标系 2.2 三维激光扫描仪的分类三维激光扫描仪按照扫描平台可以分为：机载(或星载)激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。三维激光扫描仪作为现今时效性最强的三维数据获取工具，按照其有效扫描距离可进行如下分类： (1)短距离激光扫描仪：其最长扫描距离不超过3m，一般最佳扫描距离为

三维扫描关键技术分析

三维扫描关键技术 1基于仿射不变矩的三维多面体特征匹配识别三维目标识别是通过分析二维图像来完成，首先建立三维模型，再比较二维图像和三维模型间特征来判断二维图像中是否为正确目标。三维物体在二维平面上的成像过程在数学上可以用透视变换来描述，而当目标距离摄像机的距离远远大于目标尺寸时，二维仿射变换可以作为透视变换的近似。仿射不变矩由于具有对平移，旋转 ,尺度，以及仿射变换具有不变性。而广泛运用到各种复杂条件下的目标识别。仿射不变矩对于识别三维空间中的二维平面目标具有很好的效果，但是对于三维物体，由于无法知道目标深度信息,所以仅使用仿射不变矩无法达到很好的效果。对于由多个平面围成的三维多面体，可以使用仿射不变矩作为多面体的每一个平面的面特征，再构造三维多面体的特征结构图作为目标的结构特征，通过结合两种特征来弥补仿射不变矩识别三维目标的不足。 1.1仿射不变矩及不变矩标准化图像在几何上的各种变形用数学变换形式描述或是近似，对于由于二维平面在三维空间中旋转造成的几何变形用二维仿射变换来表示。正确识别三维空间的二维平面目标，必须找出对二维仿射变换具有不变性的特征量。仿射不变矩作为一种基于矩特征的特征量，对于二维仿射变换具有不变性。具有仿射不变特性的仿射矩是在几何矩的基础上导出的。基本几何矩的表达式：区域D 内图像函数()f x y 的p q 阶原点矩为(,)p q pq D M x y f x y dxdy 。区域D 内图像函数()f x y 的p q 阶中心矩为 00()()(,)p q pq D u x x y y f x y dxdy 。（1）其中00(,)x y 为图像重心所引用仿射矩的表达式为：241200211 00 ()/F u u u u ，2233 2272 3003 302103 3012 2103 211200 [6443]/F u u u u u u u u u u u u ， 010000 0100 //x M M y M M

从平面到立体——三维扫描技术

从平面到立体——三维扫描技术经过近两年的努力，华中理工大学图象识别与人工智能研究所与邦文文化发展公司合作，研制成功了我国第一台三维激光彩色扫描系统，并于1996、1998年获得两项国家专利。李岚清副总理、科技部和一些省市领导和影视界人士参观了该系统，中央电视台等多家新闻媒体报道了这一重要成果，引起了广泛关注，国家自然科学基金和863计划对技术的进一步研究给予资助。目前，华中理工大学图象所正准备与明辰集团合作，进一步完成三维扫描技术的产业化开发。那么什么是三维扫描？它有什么用途呢？强烈的需求平面扫描仪和摄像机、图象采集卡已经成为现代计算机系统的常见设备。平面扫描仪能将二维平面的信息，如图纸、照片上的信息，输入计算机，摄象机和图象采集卡能将拍摄物体一个侧面的图象，存为二维数字化图片。这些设备是二维图形图像处理不可缺少的工具，发挥着重要的作用。但是，随着现代计算机技术的飞速发展和应用领域的扩展，仅有二维的平面信息已经远远不够了。工业、国防、医学、影视、广告等各个行业越来越多地提出这样的需求：迅速地获得物体表面的立体信息和色彩信息，将其转变成计算机能直接处理的数据。工业界要求能快速、精确地测量零件、产品、样品的立体坐标，以进行质量检测、仿制、快速成型、仿真设计；影视特技制作者需要将演员、道具等的立体色彩模型输入计算机，才能用动画软件对其进行三维动画特技处理；游戏娱乐业需要在虚拟场景中放置逼真的三维彩色模型；整形外科专家需要知道人体骨骼、肢体的尺寸，以便于手术；科研工作者需要快速获得大量的三维数据，用于三维彩色图象信息处理、三维物体识别的研究；InterNet 的 VRML 技术需要三维彩色数字模型……。从图1可以看出，这些需求都可以归结到一个关键：三维彩色信息数字化，即如何迅速获取物体的立体彩色信息，并将其转化为计算机能直接处理的三维（彩色）数字模型的问题。工业：动画特技: InterNet: 科研: …… 图1 各行业对三维信息的需求三维扫描三维扫描技术就是针对各行业对于三维彩色信息数字化的需求而产生的。三维扫描仪（ 3 Dimensional Scanner ），又称为三维数字化仪（ 3 Dimensional Digitizer ），它与传统的平面扫描仪和摄象机、图象采集卡相

三维扫描技术可以应用在哪些领域

三维扫描技术可以应用在哪些领域 1、测绘工程领域：大坝和电站基础地形测量、公路测绘、铁路测绘、河道测绘，桥梁、建筑物等测绘、地质科考、滑坡检测、隧道的监测及变形监测、危险源检测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。 2.结构测量方面：桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间测量、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量；管道、线路测量、各类机械制造安装。 3.建筑、古迹测量及宣传方面：建筑物内部及外观的测量保真、古迹（古建筑、雕像等）的保护测量、文物修复，古建筑测量、文物数字化、数字化博物馆、文物的三维宣传展示、遗址测绘、赝品成像、现场虚拟模型、现场保护性影响记录等。 4.倾斜摄影方面：运用无人机倾斜成像、长途飞行、定点监察、实时图传、远端控制喊话（还记得疫情时期的无人机喊话吗，当时觉得好玩的不行）等功能，环境治理、城市电力线路巡检等。 5.紧急服务业：灾害估计，森林植被病虫害监测，紧急救援（如火灾救援、洪水救援、地震救援）等。 6.娱乐业：用于电影特效制作，虚拟场景，人工成像，虚拟道具等。 7.工业：数字化工厂：对工厂进行全生命周期测量，工厂流水线改造，虚拟装配，动态模拟添加，更换设备，碰撞检查，生产三维动画，表现生

产工艺，同时监控设备工作过程、状态、报警；数据验证：对物品进行扫描，将得到的三维数据与原三维图纸进行比较，快速准确的获得偏差，基于对比结果给出修正方案。产品逆向：逆向工程（又称逆向技术），是一种产品设计技术再现过程，即对一项目标产品进行逆向分析及研究，从而演绎并得出该产品的处理流程、组织结构、功能特性及技术规格等设计要素，以制作出功能相近，但又不完全一样的产品。逆向工程源于商业及军事领域中的硬件分析。其主要目的是在不能轻易获得必要的生产信息的情况下，直接从成品分析，推导出产品的设计原理。三维扫描技术对工业零部件进行扫描后可以直接生成三维数据，进行手工测量，通过第三方软件进行残损检测，出具二/三维分析报告，也可以逆向建模，参数化，生成CAD图纸，指导设计，开模，制造为实体产品。 8.油罐服务方面：油罐容积计量,油罐变形检测解决方案,油罐数据浏览存档，油罐数据量取、测量,半径及容积计算,容积表的生成。9.石油化工方面：实地坐标边界测量，地下管道测量，地上地物三维测量，作业区地形地貌测量，管线工艺收集绘制等。 10.PDMS/SP3D方面：石油化工、海洋工程作为生产生活中重要的支柱产业，具有工程量大、耗时长、数据复杂等独特性，泛生出多个专业化的设计、运维、元素库管理软件，其中英国AVEVA公司旗下的PDMS、E3D与瑞士Intergraph公司旗下的PDS、SP3D为目前主流

三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用

三维激光扫描测量技术及其在测绘领域的应用三维信息获取技术，也称为三维数字化技术。它研究如何获取物体表面空间坐标，得到物体三维数字化模型的方法。这一技术广泛应用于国民经济和社会生活的许多领域，如在自动化测控系统中，可以测微小、巨大、不规则等常规方法难以测量物体。随着信息技术研究的深入及数字地球、数字城市、虚拟现实等概念的出现，人们对空间三维信息的需求更加迫切。基于测距测角的传统工程测量方法，在理论、设备和应用等诸多方面都已相当成熟，新型的全站仪可以完成工业目标的高精度测量，GPS 可以全天候、一天24小时精确定位全球任何位置的三维坐标，但它们多用于稀疏目标点的高精度测量。随着传感器、电子、光学、计算机等技术的发展，基于计算机视觉理论获取物体表面三维信息的摄影测量与遥感技术成为主流，但它在由三维世界转换为二维影像的过程中，不可避免地会丧失部分几何信息，所以从二维影像出发理解三维客观世界，存在自身的局限性。因此，上述获取空间三维信息的手段难以满足应用的需求，如何快速、有效地将现实世界的三维信息数字化并输入计算机成为解决这一问题的瓶颈。三维激光测量技术的出现和发展为空间三维信息的获取提供了全新的技术手段，为信息数字化发展提供了必要的生存条件。20世纪90年代，随着三维激光扫描测量装置在精度、速度、易操作性、轻便、抗干扰能力等性能方面的提升及价格的逐步下降，它在测绘领域成为研究的热点，应用领域不断扩展，逐步成为快速获取空间实体三维模型的主要方式之一。

浅论三维激光扫描技术的应用及前景

浅论三维激光扫描技术的应用及前景【摘要】三维激光扫描技术是一种先进的全自动高精度立体扫描技术。作为一项新的数据获取手段，地面三维激光扫描仪可以快速、精确和高效地测量目标的三维影像数据，突破了传统的测量和数据处理方法，赢得了全新的研究和应用领域。本文简单介绍了三维激光扫描技术的工作原理、技术特点、工程应用和发展方向等几方面的状况。【关键词】三维激光扫描；特点；应用 0 引言随着科学技术的不断发展，出现了集成多种高新技术的新型测绘仪器—地面三维激光扫描仪，它采用非接触式高速激光测量方式，在复杂的现场和空间对被测物体进行快速扫描测量，直接获得激光点所接触的物体表面的三维坐标、色彩信息和反射强度—点云数据。点云数据经过计算机处理后，结合CAD可快速重构出被测物体的三维模型及线面、体、空间等各种制图数据。这项技术可用于变形监测、工程测量、地形测量、断面和体积测量等领域,具有不需要合作目标、高精度、高密度、高效率、全数字特征等优点。 1 地面三维激光扫描仪测量原理地面三维激光扫描系统主要有三部分组成，扫描仪、控制器(计算机)和电源供应系统。激光扫描仪本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统，同时也集成ＣＣＤ和仪器内部控制和校正等系统。在仪器内，通过一个测量水平角的反射镜和一个测量天顶距的反射镜同步、快速而有序地旋转，将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域，测距模块测量每个激光脉冲的空间距离，同时扫描控制模块控制和测量每个脉冲激光的水平角和天顶距，最后按空间极坐标原理计算出扫描的激光点在被测物体上的三维坐标。扫描仪的内部有一个固定的空间直角坐标系统。当在一个扫描站上不能测量物体全部而需要在不同位置进行测量时；或者需要将扫描数据转换到特定的工程坐标系中时，都要涉及到坐标转换问题。为此，就需要测量一定数量的公共点，来计算坐标变换参数。为了保证转换精度，公共点一般采用特制的球面标志和平面标志。点云数据以某种内部格式存储，因此用户需要厂家专门的软件来读取和处理，OPTEC的ILRIS-3D软件，Cyrax2500的Cyclone软件、LMS-Z420的3D-RiSCAN软件、MENSI的Realworks 等都是功能强大的点云数据处理软件，他们都具有三维影像点云数据编辑、扫描数据拼接与合并、影像数据点三维空间量测、点云影像可视化、空间数据三维建模、纹理分析处理和数据转换等功能。三维激光扫描流程图如图1所示。

三维激光扫描技术

三维激光扫描技术三维激光扫描技术三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，作为20 世纪90 年代中期开始出现的一项高新技术，是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命，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物体表面各个点的坐标、反射率、颜色等信息，由这些大量、密集的点信息可快速复建出1:1 的真彩色三维点云模型，为后续的内业处理、数据分析等工作提供准确依据。具有快速性，效益高、不接触性、穿透性、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化、实时性强等特点，很好的解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。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，主要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，大量的空间点位信息。是快速建立物体的三维影像模型的一种全新的技术手段。三维激光扫描技术使工程大数据的应用在众多行业成为可能。如工业测量的逆向工程、对比检测；建筑工程中的竣工验收、改扩建设计；测量工程中的位移监测、地形测绘；考古项目中的数据存档与修复工程等等。三维激光扫描原理三维激光扫描仪利用激光测距的原理，通过高速测量记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。三维激光扫描技术引入建筑工程的意义随着三维扫描技术的发展与成熟，它很快成为空间数据获取的一种重要技术手段，并在很多行业引起技术性变革的热潮。目前，国内建筑行业处于变革的阶段，BIM在我们从事的行业中引爆，但是都处于一种建模，碰撞分析，检测等方面，但都没有深入衔接现实，忽略施工工地数据流与建筑信息模型间的流通转化，何谈运维，所以bim模型去哪了？并没有贯穿到bim

三维激光扫描在影视业中的应用

三维激光扫描技术在影视业应用平面扫描仪只能将平面图片信息数字化，摄像机只能拍摄物体某侧面的信息，而三维激光扫描仪则克服了这些传统技术的局限性，能够对立体实物进行扫描，解决了将立体彩色世界的信息数字化并输入计算机这一瓶颈问题，实现“真实物体捕捉”及建模重现。、影视特技制作电影特技指的是利用特殊的拍摄制作技巧完成特殊效果的电影画面。数字电影特技在制作电影影像时，可以把形成影像的内容、场景、动作分开单独拍摄下来，以构成影像素材，然后把影像素材有机地、按照人的意志随心所欲的复合在一起，也可以把虚拟的内容复合在一起，形成一个天衣无缝如同单一镜头拍摄下来的电影影像。三维激光扫描技术在电影特技制作方面，有着广泛的应用。激光扫描的速度和精度可以在几分钟内采集高清、高精度的环境、场景、物体和人物的三维数据。演员、场景、道具等由扫描实物建立计算机三维模型后, 许多危险的镜头只需要在计算机前操作鼠标就可以完成, 度快、而且制作速效果好。随着扫描技术和计算机图形图像技术的飞速发展，计算机影视特技技术越来越广泛地应用于影视、广告业，给人们带来了全新的视觉感受，实现了过去无法想像的特技效果，已经成为高质量影视、广告制作中不可缺少的手段。按照电影的类型和风格可使用不同的特殊效果技法，大体分类如下: 1.虚拟特殊化妆

通过运用三维扫描、特殊的材料、高超的制作工艺和逼真的表面处理等塑形方法，改变演员原有的外貌，制作出效果真实而生动的人物造型。例如《阿凡达》，让主演们在专门摄影镜头前进行3D头部扫描和表演捕捉，然后将其输入数据库运用最先进的计算机生成影像技术把拍摄的人物头像转化成虚拟图像模型，以配合VFX技术做出各种特效变化，最终把观众带到一个真实感十足的东方魔幻世界。十图：影片《阿凡达》 \ y 52 图：电影《霍比特人》咕噜姆扮演者安迪-瑟金斯

三维激光扫描技术

激光扫描仪是借着扫描技术来测量工件的尺寸及形状等工作的一种仪器，激光扫瞄仪必须采用一个稳定度及精度良好的旋转马达，当光束打 ( 射) 到由马达所带动的多面棱规反射而形成扫瞄光束。由于多面棱规位于扫瞄透镜的前焦面上，并均匀旋转使激光束对反射镜而言，其入射角相对地连续性改变，因而反射角也作连续性改变，经由扫瞄透镜的作用，形成一平行且连续由上而下的扫瞄线。由于扫瞄法系以时间为计算基准，故又称为时间法。它是一种十分准确、快速且操作简单的仪器，且可装置于生产在线，形成边生产边检验的仪器。激光扫瞄仪的基本结构包含有激光光源及扫瞄器、受光感 ( 检) 测器、控制单元等部分。激光光源为密闭式，较不易受环境的影响，且容易形成光束，目前常采用低功率的可见光激光，如氦氖激光、半导体激光等，而扫瞄器为旋转多面棱规或双面镜，当光束射入扫瞄器后，即快速转动使激光光反射成一个扫瞄光束。光束扫瞄全程中，若有工件即挡住光线，因此可以测知直径大小。测量前，必须先用两支已知尺寸的量规作校正，然后所有测量尺寸若介于此两量规间，可以经电子信号处理后，即可得到待测尺寸。因此，又称为激光测规。激光扫瞄仪在工业生产在线检测产品时，利用这种非接触式而不需停机，甚至设有自动警报及回馈控制等功能。测量范围从0.25 mm~457 mm之间，精度可达。激光扫描的原理是什么？原理比较简单，事实上和全息照片有着相同的原理，首先，需要将激光分成两束，一束光照射物件，一束直接照到底片上，使感光原件感光。从这是利用了从物体后部反射的激光束与物体前部反射的激光束所走过的距离不同，因此与直接照射的参考光束所形成的干涉条纹不同，而三维型激光扫描仪则记录了全部的条纹，也就记下了物体的立体形象，只要再用激光去照射全息图片，就可以显出物体的真面目。观看这样的图片时，只要改变观察的角度，就可以看到被前面物体挡住的部分，而且从这机关报照片中任意剪下一小块，都可从它看到物体的全貌，只是观察的窗口较窄，就好比从钥匙口看室内的情况一样。三维激光扫描仪测控技术及回波信号处理方法的研究近些年来，随着数字化技术的迅速发展，各种不同领域对于获取原始数据信息的需求也日益增多。其它相关技术如计算机、机械制造等的进步和发展，使人们获取信息的方法和技术变得多种多样。三维激光扫描技术是其中一种利用激光脉冲对物体表面进行扫描从而获取其表面特征信息的技术，它适用于中近距离的宽场景、大物体的快速高精度扫描，为建立场景的三维模型提供了必要而且准确的工具。通过与计算机的连接，三维激光扫描的后处理技术可以使扫描结果得到更为广泛的应用。本文对三维激光扫描仪的测控系统技术及通过对回波信号进行处理来提高测距精度的方法进行了深入的研究。首先介绍了三维激光扫描的特点以及国内外有关发展趋势、技术特点及难点等，根据系统要求对测控系统步进电机的细分驱

三维扫描技术

3D扫描仪 InSpeck 3D Mega Capturor DF InSpeck 3D Capturor DF 扫描仪类型： ? InSpeck 3D MEGA Capturor II单镜头三维扫描仪（SF或LF选择其一） InSpeck的创新的解决方案, 将真实的人物, 衣服甚至是任何形状的物品转换成高质量的3D模型。 ? InSpeck 3D MEGA Capturor DF双镜头三维扫描仪（SF和LF同时拥有自由切换）InSpeck对人体的高质量数字模型化设计了3D-DF系统（DF: Dual Field双域/双场）。可组成系统类型： ? InSpeck 3D MEGA HALF Body全身三维扫描系统 3D FALF Body面对捕获人体半身的范围而设计。 ? InSpeck 3D MEGA FULL Body全身三维扫描系统 3D Full Body面对捕获人体全身的范围而设计。 ? InSpeck Multi Head System 这一系统由至少两个InSpeck 3D 扫描仪系统组成，这些扫描仪可以协同工作，在极短时间内捕捉到非常精确的三维模型。工作时所有扫描仪由一台计算机控制，从不同视角同时捕捉三维模型。配套软件： ? InSpeck 3D FAPS 软件配置扫描系统，调节扫描仪参数，获取扫描数据。和系统捆绑免费提供。 ? InSpeck 3D EM 软件

当3D数据被获取之后，可以在InSpeck的软件InSpeck EM中编辑。这个软件不但可以创建一个完整的3D模型而且可以提供多种调节和编辑的功能。比如重塑/塌陷多边形，编辑材质(2D/3D) 并且可以导出成多种3D文件格式，让大部分3D软件都可以读取并修改。比如Softimage、3D Studio MAX、MAYA、NURBS建模，子表面和变形工具等功能可以帮助加速产品化的流程。 3D 数字模型化产品市场上，不是很多公司都可以同时提供专业的软件和硬件设备，他们一般都只注重软件或者只注重硬件。然而InSpeck却可以把两方面都做的很好。因为软件和硬件都是由InSpeck开发，所以有最佳的兼容性。InSpeck EM可以直接导入InSpeck的扫描仪获得的数据，也可以导入OBJ文件格式。由于使用了EM，我们可以将很复杂的模型缝合（比如用多视角扫描下来的多个部分）。数字卷选项小场大场电磁软件建立完整的三维模型（360 ° ）。 InSpeck电磁软件-线框

三维扫描测量技术服务

三维激光扫描技术起源于上个世纪九十年代，到如今已经经历了几十年的发展，在各领域的测量、测绘工作中起着举足轻重的坐用，得到大家的普遍关注。那么三维扫描测量测绘的工作原理是什么，该项服务技术可以为哪些领域提供帮助，对于服务需求者来说又该怎么选择方案商出具专业的扫描方案呢？下面一一为大家解答。三维扫描测量技术是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。由于三维激光扫描系统可以密集地大量获取目标对象的数据点，因此相对于传统的单点测量，三维激光扫描技术也被称为从单点测量进化到面测量的革命性技术突破。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，其应用引起测量技术的又一次革命。在国民经济很多领域都可以看到三维激光扫描系统的身影。下面我们

就来看一下三维扫描测量技术都可以为哪些领域服务。（1）工业中的检测、逆向设计传统的生产方式是通过测量和数据采集，通过CAD软件进行设计和重新制作。生产者耗时，费力的同时，不一定得到满意的部件。就是采用接触式的传统测量方式，例如三坐标打点，专用的夹具检具等，检测效率也很低下，测量过程中很可能会对零件造成不必要的二次伤害而且存在较多死角。采用非接触式的三维光学扫描仪，在不对扫描工件造成磨损破坏的前提下提供可靠真实的三维数据。通过软件可以根据扫描的数据获取关键的尺寸，快速地制造出模型。在最短的周期里，帮助工程师们完成生产。相比于传统制造方法，可以明显减少生产周期，大大提高生产效率。以机械制造公司为例：他们可以通过直接利用CAD数据，在几乎一夜之间生产出复杂的部件。定制化及二次开发由于在工业设计中经常需要满足客户的个性化需求，生产制造出特定的部件，而产品的开发和迭代革新也成为机械生产加工中面临的

三维激光扫描技术及其应用探讨

三维激光扫描技术及其应用探讨三维激光扫描技术及其应用探讨三维激光扫描技术是对激光测距技等原理进行利用并以此获得数据的一种新型技术，下面是小编搜集整理的一篇探究三维激光扫描技术应用的论文范文，欢迎阅读查看。本文首先对三维激光扫描技术的理论、系统组成、工作原理进行分析，对三维激光扫描技术的特点进行总结，对三维激光扫描流程进行探讨，并对三维激光扫描技术的应用进行研究。三维激光扫描;应用;测量引言三维激光扫描技术是对激光测距技等原理进行利用并以此获得数据的一种新型技术，广泛应用于变形监测、工程测量、地形测量、断面和体积测量等领域，具有一些优势，包括无需合作目标、精度较高、密度较高、效率较高以及全数字特征等。三维激光扫描技术能够真实描述扫描对象的整体结构，以及形态特性，能够迅速准确的生成三维数据模型，防止基于点数据的分析方法导致的片面性。把三维激光扫描技术和控制策略相互结合在一起，能够得到扫描目标的坐标。本文对有关三维激光扫描技术及其应用进行分析和探讨，不足之处，敬请指正。 1 三维激光扫描技术三维激光扫描技术选用的是非接触式高速激光测量的方法，对相关物体几何数据及影音资料进行获取，最后利用后处理软件对数据进行处理和分析，转换成具有坐标系的三维空间

坐标及模型，并能够用多种数据格式输出，满足空间数据库的数据源，以及三维激光扫描技术的不同应用需求。 1.1 系统组成 (1)三维激光扫描仪;(2)数码相机;(3)后处理软件;(4)电源以及附属设备。 1.2 工作原理三维激光扫描技术利用设备内部的激光脉冲发射器，向相关目标物体发射一束激光脉冲，通过反光镜旋转，发射出的激光脉冲扫描目标，信号接收器接收反射回来的激光脉冲，对相关数据进行记录，包括每个激光脉冲从发射到被测物表面，然后返回设备所经过的时间，以此获取目标到扫描中心的距离，除此之外扫描控制模块对每一个激光脉冲的水平扫描角α和竖向扫描角β进行控制，最后经过后处理软件自动解算，得出目标的相对三维坐标，也就是云点，经过转换后，在绝对坐标系中表现为三维空间位置坐标或者模型。 1.3 三维激光扫描技术的特点三维激光扫描技术的特点，可以总结为高精度、高速度、高分辨率、非接触式以及优良的兼容性等优势，甚至称之为测绘领域继GPS技术之后的一次具有影响力的技术革命。利用和传统测量技术进行对比，包括全站仪、近景摄影测量以及航空摄影测量等，具体而言具有以下特点： (1)非接触式三维激光扫描技术是一种非接触式的高速激光测量手段，无需布置反射棱镜，直接扫描目标体即可，通过对目标体表面云点的三维坐标数据进行采集。假如被测目标处于环境恶劣、人员甚至无法到达现场的情况，常规测量技术无法胜任此项任务，那么三维激光扫描技术的优势就被凸显出来。 (2)数字化程度较高、可扩展性三维激光扫描技术所获取的数据均为数字信号数据，具有较高的数字程度，处理起来较为简便，可以便利的用于数据的分析、输出以及显示，后处理软件人机友好的用户界面，可

三维扫描技术运用于哪些方面

三维扫描技术因为具备扫描速度快、精度高、测量点全面、单次测量范围大、便携可操作性强等特点，被应用在诸多领域，给需要进行三维扫描工作的各行各业带来了极大的便利。下面我们就一起来了解一下什么是三维扫描技术，它在哪些方面有了比较成熟的应用，以及怎么选择专业的三维扫描方案。三维扫描是指集光、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。三维扫描技术能实现非接触测量，且具有速度快、精度高的优点。而且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。

三维扫描技术的应用主要有以下几个方面： 1、测绘工程领域：大坝和电站基础地形测量、公路测绘，铁路测绘，河道测绘，桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。 2、结构测量方面：桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量；管道、线路测量、各类机械制造安装。 3、建筑、古迹测量方面：建筑物内部及外观的测量保真、古迹（古建筑、雕像等）的保护测量、文物修复，古建筑测量、资料保存等古迹保护，遗址测绘，赝品成像，现场虚拟模型，现场保护性影像记录。 4、紧急服务业：反恐怖主义，陆地侦察和攻击测绘，监视，移动侦察，灾害估计，交通事故正射图，犯罪现场正射图，森林火灾监控，滑坡泥石流预警，灾害预警和现场监测。

三维激光扫描技术的发展及应用本科论文

三维激光扫描技术的发展及应用摘要：三维激光扫描技术是一种新型的测绘技术，被称为“实景复制”技术，是测绘领域继GPS开发之后后又一项技术革命，通过和传统的测量技术的比较，介绍了三维激光扫描仪的基本原理，技术特点，及其与传统测量比较的技术优势，特别是在数据采集方面，具有高效，快捷，精确，简便等特点，被广泛的应用于测绘行业各个领域。本文探讨了三维激光扫描技术在土地复垦领域的应用的优缺点，并且就瑞士Leica三维激光扫描仪及其数据处理软件Cyclone的操作流程进行探讨研究。本文主要介绍了三维激光扫描技术的工作原理、技术特点、主要应用和发展方向等几方面的状况，重点介绍三维激光扫描技术在工程测量领域的应用。关键词：三维激光扫描定义，工作原理，技术特点，主要应用，现状发展趋势引言：近些年来，随着测量服务领域的不断拓宽以及三维设计制造对测量精度的要求，传统的坐标测量仪器如全站仪、断面仪等已不能满足高精度的三维坐标采集和逆向工程的需要相比这些传统的测量技术，三维激光扫描技术具有极大的技术优势，特别是在数据采集方面，具有高效、快捷、精确、简便等特点，被广泛的应用于各个领域三维激光扫描技术。主题三维激光扫描技术是一门新兴的测绘技术，是测绘领域GPS 技术之后的又一次技术革命。它是从传统测绘计量技术并经过精密的传感工艺整合及多种现代高科技手段集成而发展的，是对多种传统测绘技术的概括及一体化。三维激光扫描系统一般由扫描仪、控制器(计算机)和电源供应系统三部分构成，激光扫描仪本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统,同时也集成CCD和仪器内部控制和校正系统等。

1.工作原理三维激光扫描测绘技术的测量内容是高精度测量目标的整体三维结构及空间三维特性，并为所有基于三维模型的技术应用而服务；传统三维测量技术的测量内容是高精度测量目标的某一个或多个离散定位点的三坐标数据及该点三维特性。前者可以重建目标模型及分析结构特性，并且进行全面的后处理测绘及测绘目标结构的复杂几何内容。如：几何尺寸、长度、距离、体积、面积、重心、结构形变，结构位移及变化关系、复制、分析各种结构特性等；而后者仅能测量定位点数据并且测绘不同定位点间的简单几何尺寸，如：长度、距离、点位形变、点位移等。三维激光扫描测量原理：每一个扫描云点的测量都是基于三角测量原理进行的，并且根据激光扫描的传感驱动进行三维方向的自动步进测量。三角测量原理的实现是通过激光发射器发出的激光束经过反光镜（三角形的第一个角点）发射到目标上，形成反光点（三角形的第二个角点），然后通过CCD（三角形的第三个角点）接受目标上的反光点，最后，基于两个角度及一个三角底边计算出目标的景深距离（Y坐标），再经过激光束移动的反光点的位移角度差及Y坐标等计算出Z，X坐标。参见图4。反光镜的作用在于将激光束进行水平偏转，以便实现激光水平方向的扫描测绘功能。扫描仪主体本身的周向自旋转功能可以实现纵向的扫描，每当水平扫描一个周期后，扫描仪主题将步进一次，以便进行第二次水平扫描，如此同步下去，最终实现对所有空间的扫描过程。每扫描一个云点后，CCD将云点信息转化成数字电信号并直接传送给计算机系统进行计算。进而得到被测点的三维坐标数据。扫描仪采用自动的、实时的、自适应的激光束聚焦技术（在不同的视距中），以保证每个扫描云点的测距精度及位置精度足够高。它可以工作在非常广域的照度下及各种复杂环境中进行操作。根据目标大小及精度要求，徕卡可以把不同视点采集的点云信息经过拼接处理后合并到同一个坐标系中，合并办法是通过多个定标球来完成的。操作员使用一个便携计算机便可在现场遥控操作。传感器中的视频微摄像机可以提供实时获取观测景象。