三维扫描仪操作规程
三维扫描仪操作规程
1 适用范围
编码目标采集数：210个目标；刻度尺：d校准长度（≈1m/3.3ft）；基准距和视野：最短距离为1500mm，最长距离为3500mm；MetraSCAN的基准距：最小直径-70mm，最大直径-210m 最大距离300mm±100mm，与平面校准最大角度45度。
2 操作方法
2.1 设备安装
2.1.1 连接C-Track一端线路。
2.1.2 C-Track连接控制器。
2.1.3 连接数据线到扫描头。
2.1.4 连接扫描头数据线到控制器。
2.1.5 连接控制器电源。
2.1.6 网线连接控制器和电脑。
2.1.7 启动控制器开始预热。
2.1.8 启动软件，连接完成。
2.2 设备校准
2.2.1 C-Track校准：选择C-Track校准命令，根据提示校准C-Track，校准过程中有三个方向，校准棒上的点药正对C-Track。
2.2.2 扫描头校准：扫描头对准球中心扫描，知道全部区域变成深绿色，软件会自动计算校准结果，点击优化，保存。
2.2.3 侧头校准：把校准锥固定好，侧头放在校准锥上时，高度与C-Track保持基本基本一样，前后距离合适，按侧头中键开始，侧头对齐红色标定位置，侧头上定位电朝向C-Track。
2.3 扫描参数设置和扫描
2.3.1 开始扫描时，扫描头离产品约在30CM左右，同时注意C-Track能够跟踪识别，扫描头移动速度根据数据取情况自行调整。
2.3.2 一次扫描范围一般3米内最佳。扫描过程中如果有遮挡C-Track跟踪物体，可移动在扫描。
2.3.3 对于黑色和反光物件，可以调整激光功率和曝光时间扫描。
2.3.4 对于小的产品需要小的分辨率扫描。
2.3.5 对于透明的产品，需要喷显像剂，再扫描。
2.3.6 扫描完成后，保存数据，关闭软件，断开设备电源，整理连接线。
3注意事项
3.1 扫描仪要清拿轻放，切记不要乱扔包装箱和扫描设备。
3.2 扫描过程中不要将激光线正对人眼，尽管是二级激光对人体无伤害，但长时间对人眼会有其它后果。
扫描过程中，C-Track和物体之间不要有人走动，遮挡设备视野。
3.3 不要用手去触摸设备上的反光点，不要去触摸设备上的CCD镜头，如果有灰尘请用高级镜头擦拭布擦干净即可。
4 维护保养
4.1 需对设备每周校准一次。
4.2 保持设备清洁。
三维激光扫描仪使用说明
瑞士徕卡三维激光扫描仪 产品型号：ScanStation c10 徕卡测量系统股份有限公司HDS高清晰测量系统部门是三维激光扫描解决方案的供应商，她是全球范围内将三维激光扫描技术应用于改建工程、细部测量、工程设计与咨询以及地形测量项目的领导者。其先进的高清晰测量扫描仪、软件以及“交钥匙”系统是高精度、确保投资回报、容易使用以及手段灵活的完美结合。除了这些产品之外，徕卡也向客户提供最全 面的客户服务和支持，并把客户介绍给业内最大也是经验最丰富的服务商网络。 徕卡测量系统的HDS产品家族包括：基于时间测量的HDS3000和ScanStationc10测量系统,基于相位测量的超高速系统HDS6000.这样的产品组合再结合Ｃyclone软件和CAD 插件Cloudworx，我们为用户提供完整的工程解决方案，用户可以获得符合徕卡品质的测量成果、完整的ＣＡＤ工具集成、高精度的可提交成果以及海量工扫描数据管理能力。 徕卡ScanStation 全球第一个带有全站仪功能的三维激光扫描仪 全方位视场角 360°×270°双轴补偿±5′ 全站仪级别的单点测量精度 有效的测距范围 300米 模型表面精度±2mm 全新四大特点： 1、全方位视角:360°×270° 徕卡ScanStation c10全站式扫描仪能够扫描建筑的天花板或顶棚、桥梁下底面、架空管道支撑架、高大物体的立面、柱状或塔式建筑物。全站仪的视场角没有限制，因此，测量员和其它专业人员在安置徕卡ScanStation 全站式扫描仪时，不需为视场角问题费心劳神。 2、高精度双轴（倾斜）补偿器:双轴补偿±5′分辨率1” 比全站仪更加灵活和自由，徕卡ScanStation c10全站式扫描仪可以根据测量控制点完成高精度的导线测量，因为它使用了和徕卡全站仪一样高精度的双轴（倾斜）补偿器。 3、测量级的点位精度:模型表面的精度±2mm 和有些扫描仪通过“多次测量取平均”的方法达到测量级的精度不同，徕卡ScanStation c10全站式扫描仪测量的单点精度也能达到测量级的精度。在远距离扫描时，徕卡ScanStation c10全站式扫描仪的超精细扫描保证了标靶扫描的精度以及扫描拼接的精度，用户会切身体会到其中的好处。
三维激光扫描分类及工作操作规范
三维激光扫描分类及工作 操作规范 Revised by Hanlin on 10 January 2021
一、地面激光扫描系统 1、概述 地面激光扫描仪系统类似于传统测量中的全站仪，它由一个激光扫描仪和一个内置或外置的数码相机，以及软件控制系统组成。二者的不同之处在于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。这些点云数据可以直接用来进行三维建模，而数码相机的功能就是提供对应模型的纹理信息。 2、工作原理 三维激光扫描仪发射器发出一个激光脉冲信号，经物体表面漫反射后，沿几乎相同的路径反向传回到接收器，可以计算日标点P与扫描仪距离S，控制编码器同步测量每个激光脉冲横向扫描角度观测值α和纵向扫描角度观测值β。三维激光扫描测量一般为仪器自定义坐标系。X轴在横向扫描面内，Y轴在横向扫描面内与X轴垂直，Z轴与横向扫描面垂直。获得P的坐标。进而转 换成绝对坐标系中的三维空间位置坐标或三维模型。 3、作业流程 整个系统由地面三维激光扫描仪、数码相机、后处理软件、电源以及附属设备构成，它采用非接触式高速激光测量方式，获取地形或者复杂物体的几何图形数据和影像数据。最终由后处理软件对采集的点云数据和影像数据进行处理转换成绝对坐标系中的空间位置坐标或模型，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应用的需要。（1）、数据获取 利用软件平台控制三维激光扫描仪对特定的实体和反射参照点进行扫描，尽可能多的获取实体相关信息。三维激光扫描仪最终获取的是空间实体的几何位置信息，点云的发射密度值，以及内置或外置相机获取的影像信息。这些原始数据一并存储在特定的工程文件
三维扫描仪原理与应用论文
三维扫描仪 学号：123456789 姓名：(⊙o⊙)… 摘要：三维扫描仪(3D scanner) 是一种科学仪器，用来检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。 关键字：三维扫描仪 CCD 机器视觉测量逆向工程 正文：三维扫描仪是光电传感器的一种，一般用于测量物体的三维坐标。从而间接地得到被测物的空间坐标，尺寸，形状。以及通过计算机处理得到的三维坐标矩阵，合成机器视觉。 机器视觉用途很广，比如可用于机械手视觉向导、产品外观尺寸检测、逆向工程等。真正实现生产智能化、自动化。节约人力成本。服务工农业。非常具有研究价值！ 下面讨论三维扫描仪的工作原理。逐点扫描型：
图1 图2
由图1可看出，中间的激光发射装置逐点发射激光，激光以点的形式射到物体表面并反射，被2个CCD相机所捕捉（CCD相机都为对激光光波敏感，对可见光光波不敏感类型）。捕捉到的信息传入计算机进行处理。计算机通过计算像素中心线到激光反射点的像素差（图2所示），计算出CCD相机中心线与激光反射点到CCD相机这条直线的角度，间接计算出θ1和θ2(图1所示)。 2个CCD 相机距离已知，所成夹角已知。当计算出θ1和θ2后，根据三角形原理，可计算出激光反射点的相对坐标（X，Y）。同理，如果在激光发射装置的上面放一个CCD相机，便可计算出激光反射点的竖直坐标Z。至此，通过一个激光发射装置，3个不同方向放置的CCD相机，就可测量激光反射点的相对三维坐标（X,Y,Z）。 如果激光发射装置逐点发射，CCD相机逐点捕捉，通过计算机处理后可得到一条线的三维坐标，如果激光发射装置逐行发射，CCD相机逐行捕捉，输入计算机处理后便可得到一个面的三维坐标，称作面的三维坐标矩阵。 下面谈谈三维扫描仪的应用，通过上面的方法，就可得到了一个面的三维坐标矩阵。把这个三维坐标矩阵输入计算机，让计算机进行处理，比如数字滤波，变换，特征提取等。就可得知所扫描物体的尺寸形状，距离等。能让计算机判断所扫描物体的几何尺寸，边缘等特征信息。以便向机械手发出动作指令。真正实现视觉信息引导机械手工作！使得机械手更加智能化。精度高的还能检测所扫描物体面的粗糙程度。 除了上面所讲的高端应用机器视觉指引机械手动作外，恐怕大部分企业购买三维扫描仪的用途是逆向工程。通过扫描现有的成品零件，逆向生成CAD文件或模型，然后生成CAM文件。就可生产制造出产品！省去了开发设计环节！大大节
3D扫描仪使用方法自编
1、调整硬件 放板，把仪器垂直向下 2、调整工作距离 ●手动旋转升降手杆，抬升仪器，使工作板进入屏幕二四广角内。 ●放一张白纸，点菜单，投射十字线，调仪器上的旋钮使其清晰。 ●调镜头角度，使屏幕上两个红黑十字竖条重合拧紧。 ●翻到有字的一面，投射黑场，调镜头上先调亮，拧开小钮，再调清晰锁紧。 ●投射十字线，调镜头上方小钮，调成130。 3、软件校正 ●校正-------校正页面 ●校正------参数设置------选规格 ●按要求七步校正 ●点启动，点鼠标右键，按顺序设置左镜头、右镜头四个点推往校上角点。 ●最后点校正，出对话框，中间数字不超过0.15就能用。 ●点小按钮Sca扫描页面。 ●拿手校正扳放模型------喷涂料------贴点 ●投射十字线，手摇手柄使红黑十字线重合，点空格开始扫描。 1）顺次扫四个方向 2）调整镜头成45度，投射十字线重合，再扫四个方向，如果没有扫到五个，点鼠标右键数据管理取消本次数据补贴点，直到看到很完美。 保存suface.asc 去除杂质：打开Geomagic Studio 10. 打开文件右键着色 编辑-----选择-----体外弧点 敏感性改为100确定------删除 选择------非连接项------改为低------DEL 点-----减少噪音----滑块到中------确定 点-----封装------确定 模型管理器-----第三个显示-----多边形改为100 背景模式去掉 多边形------填充孔点第四个清理干净 填充孔：点边界 工具------特征-------创建特征-----选择平面-----在物体平向的地方点三个-------平面二------与第一个垂直 工具-----对齐----到全局 要想转方向 工具-----移动------精确位置-----旋转轴方向 安装过程 1、安装加密狗 2、打开3doe下Aluication下复制Stereo3D到D盘和3doe并列 3、打开Backconfig,，把4个全复制到Stereo3D里。
三维激光扫描仪工作流程
三维激光扫描仪应用于地形测量操作流程： 第一步、建立工程及数据下载 1.1 新建工程： 点击工具栏“project”命令-“New”-选择工程在计算机中存贮位置并为工程命名；1.2设备连接： 双击工程名在出现的对话框中点击“Instrument”命令并且在“Network”命令下设置IP 地址为“192.168.0.234”（对应扫描仪中IP地址）。 1.3 数据下载 点击工具栏“HELP”-“download and convert”-选取需要的数据进行下载。（可右键工程名称点”check all”全选所有数据） 第二步、选取反射片或公共点。 在新接触RIEGL扫描仪或无明显公共特征地物的情况下不建议运用选取公共点进行点云数据的拼接，最好是每站摆设3个反射片来进行粗拼和坐标系的转换。 选取反射片一般在2D视图下灰度模式中的点云数据中选取
且与选取的公共点区分开）
在2D视图中选取反射片后，可在3D视图中拖入标记的反射片来检查标记的反射片位置是否正确，若发现反射片偏离，可在TPL中删除改点，在3D视图中重新选择。 第三步、导入外业实测反射片坐标（反射片坐标是用RTK测得） 把外业RTK点(TXT格式或者CSV格式)导入TPL(GLCS)需要注意X6位Y7位;
如果我们是用选取公共点进行站站之间的粗拼，或用反射片进行粗拼，可以在TPL(GLCS)中选取所有点右键，复制到TPL(PRCS)。 注意：一般我们在野外作业时都是用磁罗盘进行定向配合GPS进行数据扫描，内业一般就可以不用进行粗拼，第四步可以跳过，所以我们不用将TPL(GLCS)中的点复制到TPL(PRCS)中。 第四步、粗拼 粗拼就是将站站之间的位置在一定的误差范围内重合。粗拼有三种方法 一、在野外作业时都是用磁罗盘进行定向配合GPS进行数据扫描，相对位置不会发生 太大的变化，我们可以理解为已经粗拼完成。某些个别站因为各种原因可能会发生相对位置变化很大的情况，我们可以通过改变某站扫描数据的X、Y、Z坐标进行粗拼。 例：假设第一站（①）的点云数据相对位置正确，我们将第二站（②）的点云数据与 ①的点云数据进行粗略拼接。 步骤为 将①②的点云数据放到一个视图窗口上，调整至较为清晰的公共部分
3D扫描仪原理及用途
3D扫描仪原理及用途 内容来源网络，由SIMM深圳机械展整理 更多3D扫描及测量设备展览，就在深圳机械展！ 这是一个无所不能的时代，一些你认为只会在科幻中出现的产品其实早已存在3D扫描仪就是其中之一。借助它超强的能力，许多基础工业的日常运作都在发生着翻天覆地的变化。即使如此，它的潜力也只是得到了初步开发，未来若能和3d打印机搭配使用，一定会焕发更加强大的活力，甚至有望成为创客的必备神器之一。不过现阶段的价格问题是它绕不开的一大槽点。 所以，我们需要在购买之前摸清它的底细，看看这家伙能否物有所值，甚至成为回本神器。3D扫描仪是怎么工作的？ 说到3D扫描仪，许多人的第一印象可能会觉得它是台加强版的相机，不过其实它的主业是制作3D渲染图。 3D打印机会搜集它视野内的物体信息，不过跟相机有所不同，它记录下的是物体各部分的位置信息，而不是其色彩和外观。那么3D扫描仪是如何记录下这些位置信息呢？原来是靠计算扫描仪和物体表面点阵的距离得来的。 一般来说，3D扫描仪可以分为两类：接触式和非接触式。 接触式扫描仪，顾名思义，需要与被扫描物体直接接触。相反，非接触式扫描仪则不需要直接接触，它依靠激光或辐射（如X光或超声波）来搜集被扫描物体的信息。 不过市售的3D扫描仪还是有一定的局限性，它们暂时还只能搜集物体可见表面的信息. 正因为如此，想要得到一张完整的3D渲染图，就需要扫描仪从不同角度采集多组信息，然后再将这些信息综合起来。不过随着3D扫描技术的逐步成熟，这一看似复杂的过程所耗费的时间正在不断缩短。
目前，多数的商用3D扫描仪都为非接触式 非接触式扫描仪工作时，会将激光（点、线或者阵列式）投射到物体表面，随后扫描仪就能根据物体反射光判断物体的位置信息。此外，扫描仪上还装配了一个传感器，用来搜集物体的形状信息（基于反射光的角度得出）。 显而易见，3D扫描的过程中会产生巨大的数据量，这些数据需要一个强大的软件来处理。网上这类软件琳琅满目，到底要如何选择呢？根据自己想要达到的目的选择吧。还是那句话，适合你的才是最好的。 3D扫描仪到底有什么用？ 在大型基础工业中，3D扫描仪有着相当广泛的用途。举例来说，博物馆可以利用该技术来制作知名艺术品的3D渲染图以供研究，厂商则利用该技术来制造零部件。看似这些用途与我们的日常生活关系不大，但其实它在家用领域潜力十足。 最简单的应用方式就是结合3D打印机打造小比例的模型，你可以试着打印一台自己爱车的模型，或者自己给朋友做出独一无二的纪念品。对于设计师来说，你甚至可以通过它来完成 自己的设计项目。 更多展示内容就在深圳机械展
三维激光扫描仪的使用说明
甘肃启奥地理信息工程服务有限公司 三维激光扫描仪 使用规范 二零一二年十二月
三维激光扫描仪以其长距离，高精度，快速度数据扫描的特点，能在条件恶劣，人员无法抵达的环境里，完成了一系列高难度、高强度的测绘任务，发挥出了其独有的优势，给我们测绘带来前所未有的效益。在使用RIEGL VZ-1000近一年半的时间里，我们也总结了很多经验，我将此仪器的常规操作做一简要总结，作为基本的使用规范： 一、外业基础工作 1.配件及外业准备工作 三维激光扫描仪外业测绘所需配件有：RIEGL VZ-1000主机、充电器、电瓶、电瓶充电器、数据线、电源线、笔记本电脑(电池，鼠标等)。 辅助设备：RTK1+1模式、仪器箱、内六方扳手、背包（仪器保护小棉袄）、木质脚架，简易脚架、记录本、觇板、反射贴片，卷尺等。 2.充电 1）三维激光扫描仪自带电池直接可以充电，由于其自身的电池保护功能在电池电量没有完全用完的情况下，首先开机放电，让其正常耗电，电量小于10%以下，电量显示为红色，方可继续充电，否则无法充电。充电时间保持8小时以上。 2）电瓶充电时，必须严格按照正负极标注进行接线，严禁违规操作。接通电瓶充电器，绿灯亮后，在仪表盘上，电压设置12V,电流设置18A以上。充电时间保持10小时以上。 3）其余设备（RTK、笔记本电脑、对讲机等）按正常标准充电，
充分保证野外工作的顺利经行 3.外业数据采集 1）找到合适的仪器架设位置后，固定脚架，使其基本平整，将扫描仪固定到脚架上，拧紧连接螺旋。先连接数据线(注意卡口，切记野蛮连接)，如果需用电瓶供电，再连接电源线缆。打开供电按钮，启动一起，同时启动电脑。在距离扫描仪15米左右视野开阔的地方，固定简易脚架，设置反射贴片位置,并记录反射贴片高度，反射贴片正对扫描仪。 2）扫描仪开机后，仪器下方出现激光束投射到地面上，找准激光位置，做好标记，量取仪器高并记录(激光投射地面点到脚架基座的高度,单位m)。 3）笔记本启动后，桌面上点击图标，启动软件，进入软件操作界面（见图1）。 图1 软件操作界面
三维激光扫描仪
利用三维激光扫描仪提取塌陷裂缝 张飞跃 （西安科技大学，陕西西安 710600） 摘要：三维激光扫描技术作为一种新兴的测量技术，是一种先进的、自动化的、非接触式、高精度三维激光技术，是继GPS之后测量技术的又一次革新。由于地面沉降引起的地裂缝是一种日趋普遍且显著的地质问题，对矿区地表作物及生态产生重大影响。利用三维激光扫描仪并结合数字图像技术提取塌陷裂缝是对三维激光技术应用的又一次扩展。论文对三维激光扫描仪进行了详细的介绍说明并通过对矿区实地数据的处理和分析，探索三维激光扫描仪在地表变形监测领域的应用理论和方法。 关键词：三维激光扫描技术，点云数据处理，数字滤波，裂缝信息提取 Using three-dimensional laser scanner to extract Surface crack ZHANG Fei-Yue (xi’an university of science and technology) Abstract：As a new measurement technique,three-dimensional laser scanning technology is an advanced, automated, non-contact, high-precision three-dimensional laser technology, following another GPS measurement technology innovations. Due to cracks caused by ground subsidence is a common and increasingly significant geological problems, there has a significant impact on the mine surface crops and https://www.360docs.net/doc/d511205587.html,ing three-dimensional laser scanner and digital image technology to extract collapse crack is another expansion of three-dimensional laser technology .This paper has been illustrated and described in detail by mine field data processing and analysis for three-dimensional laser scanner,to explore the three-dimensional laser scanner application theory and methods in the field of surface deformation monitoring. Key words: Three-dimensional laser scanning technology，Point cloud data processing，Digital Filter，Cracks information extraction 0 引言 三维激光扫描系统是一种集高新科技于一身的空间数据获取系统。利用地面三维激光扫描技术，可以进行复杂地形地貌的地区或是管线设施密集的工厂进行扫描作业，并可以直接实现各种大型的、复杂的、不规则、标准或非标准的实体或实景三维数据完整的采集，进而快速重构出实体目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。同时，还可对采集的三维激光点云数据进行各种后处理分析，如测绘、分析、模拟、展示、监测、虚拟现实等操作。 在矿山开采沉陷研究中，传统地表沉陷观测方法在地表变形盆地主断面上步设一定密度的监测点获取地表变形数据。监测点数量有限，并且在较长的观测周期中出现因监测点难以保护而造成点位丢失的现象，给之后的数据处理工作带来
Trimble Scene三维激光扫描仪操作流程
目录 1 概述 (2) 2 外业数据采集 (2) 2.1 外业踏勘 (2) 2.2 控制点数据 (2) 2.3 点云数据 (10) 3 内业软件简介 (10) 3.1 TRIMBLE Scene的组成 (11) 3.2 快速视图 (12) 3.3 平面视图 (13) 3.4 3D立体显示 (14) 3.5 快捷图标说明 (14) 3.6 点云数据导出 (16) 3.7 测量距离 (17) 4 内业数据处理流程 (17) 4.1 数据整理 (17) 4.2 加载数据 (18) 4.3 选择参考点、面 (18) 4.4 靶球、面配对拼接 (19) 4.5 应用彩色点云 (21) 4.6 导出点云建立模型 (21)
1 概述 随着测绘技术的日益发展，高效，简便的各项技术相继问世。TRIMBLE三维激光扫描仪为当前世界最小、最轻的激光扫描仪。 与传统的二维平面图相比，任何人都会发现三维图像的优点。因为激光扫描仪可以在每秒得到约百万测量点，并产生其周围环境的精确三维图像。 TRIMBLE三维扫描仪尺寸为24x20x10 C㎡ 重量：5kg 采用集成彩色相机，7000w像素的无视差彩色相机 高性能电池可持续工作5小时 数据管理采用便携带的SD卡 测量速度为976000点/秒 误差±2mm 视野305°（垂直）x 360°（水平） 数据处理流程分为：外业激光数据采集、内业激光数据拼接、后期三维建模、数据集成系统。 2 外业数据采集 2.1 外业踏勘 每个项目开始之前，必须对需要采集数据的地点进行踏勘，对其周围的地理环境、天气因素、人为影响作一个系统的了解，做好计划，并防止采集数据发生的意外。 2.2 控制点数据 为了对扫描图像进行绝对定向，需在整个房屋附近设置多个靶球或靶点，并利用仪器，测量出每一个点的位置。靶球放置必须保证前后站都能看到。放置好靶球后，架起仪器开机。开机后界面如下：
关于三维激光扫描仪测量方法的分析以及其发展前景
关于三维激光扫描仪测量方法的分析以及其发展前景 【摘要】本文主要通过图表分析探讨了三维激光扫描仪测量距离、角度等方法，并针对三维激光扫描仪测量技术的不足之处讨论其未来发展趋势，为相关工作开辟思路。 【关键词】三维激光扫描仪；测量方法；发展前景 【abstract 】this paper mainly through the chart analyses and discusses the 3 d laser scanner distance is measured, Angle and other methods, and in the light of the 3 d laser scanner measurement technology deficiency discuss the future development trend, for related work open up ideas. 【key words 】 3 d laser scanner; Measuring methods; Development prospect 在科学技术高速发展的今天，人们认知事物的角度已经逐渐由二维空间向三维空间过度，与此同时，三维激光扫描仪测量技术被各个领域广泛应用，三维激光扫描仪测量又叫作实景复制，其具有扫描快、实时性、信息量大、自动化、精确度高等优势，在文物保护、医药研究、军事训练、工程勘测等领域都具有深渊的意义。 一、三维激光扫描仪的工作原理 三维激光扫描仪运用了激光的方向性、单色性、高亮性、相干性等特点，实现了测量速度快，操作简单，测量精确度高等目的，本文主要通过测量距离原理、测量角度原理、扫描原理、定向原理四个方面探讨三维激光扫描仪的工作原理，具体内容如下。 （一）测量距离原理 距离测量是激光扫描的关键环节，其测量方法主要有三种：三角测量法、脉冲测量法、相位测量法。 1.三角测量法 三角测量法主要是通过几何关系来实现距离的测量，首先得出扫描中心与扫描对象之间的距离，之后再通过激光的发射点、接收点以及目标反射点组成空间三角形，如图1所示。 图1：三角测量法
三维扫描实验指导书一资料
三维扫描实验项目指导书（一） 自动化三维扫描
目录 1.实验目的 (1) 2.实验原理 (1) 3.实验内容及步骤 (1) 3.1开机 (1) 3.2系统标定 (2) 3.3转台手动操作 (10) 3.4路径规划 (10) 3.5修改自动化程序代码 (11) 3.6自动化运行 (12) 4.注意事项 (13) 4.1使用注意事项 (13) 4.2设备注意事项 (13) 4.3安全警告 (13) 5.撰写实验报告 (14)
1.实验目的： （1）学习自动化三维扫描仪的调试及使用方法，初步掌握空间曲面三维扫描的方法。 （2）具体了解点云数据处理流程，为逆向工程技术运用奠定基础。 2.实验原理： 扫描仪工作原理： 扫描时，光栅投影装置投影数副特定编码的结构光到待测物体，成一定夹角的两个摄像头同步采集相应的图像，然后对图像进行编码和相位计算，利用三角形扫描原理、匹配技术，算解出两个摄像头公共视区内像素点得到三维坐标。 自动化三维扫描与检测系统由于其自动化程度高，可针对不同外形的产品进行最优扫描路径规划，从而高效完成检测任务，整个过程无需人为干预。 本实验使用的是武汉惟景三维科技有限公司所生产的PowerScan-Auto系列自化扫描测量与检测系统，设备由以下工业级机械臂与PowerScan-Pro1.3M扫描仪组成。 PowerScan-Pro1.3M扫描仪具体参数如下： 3 .实验内容及步骤： 3.1、开机 打开机器人控制柜电源，打开电脑。打开PowerScan软件。打开TCPIP软件，软件界面如图1.1所示，在本地端口框中输入12548，连接端口框中输入5490，目标IP地址为192.168.125.5，协议选择为TCP Client，在最下面勾选十六进制接受框，点击连接按钮，将设备、机器人和软件连接起来。（注：在自动化未运行时，需手动连接设备、机器人和软件，防止软件一直检测是否连接而造成卡顿。自动化运行前需将连接断开，自动化运行时，自动化程序会自行连接设备、机器
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(x.y.z)坐标、反射率、(R.G.B)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 的全生命周期中去。三维激光扫描技术在BIM中的应用是最基础的一个重要环节，对现场实际数据的采
手持式三维扫描仪原理是什么
和其他别的产品一样，三维扫描仪的种类也是非常丰富的，不同种类的三维扫描仪工作原理有差别，应用的范围也不同。 下面我们就先从三维扫描仪的种类出发，来看看这个大家族里的非接触式的手持式三维扫描仪的原理是怎样的。 对于三维扫描仪来说，大体分为两种：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。 三维扫描仪通过扫描收集到的这些模型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。
接下来我们就言归正传一起来看看非接触式里的手持式三维扫 描仪它的作用和原理。根据光源的不同手持三维扫描仪又可手持式白光扫描仪、手持式激光扫描仪、手持红外光扫描仪，以下分别介绍一下。 手持式激光三维扫描仪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。其原理是基于拍照式三维扫描仪原有基础上设计的产品，扫描创建物体表面的点云图，这些点可用来插补成物体的表面形状，点云越密集创建的模型更精准，可进行三维重建。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）。手持式激光三维扫描仪是分析和报告几何尺寸与公差(GD&T)的一种完美检测设备。直接生成的stl文件，易于导入检测软件加以快速编辑和后续处理。
三维扫描仪使用方法及操作技巧
三维扫描仪使用方法及操作技巧 三维扫描仪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： 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，亦即所谓的材质映射（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。手持式三维扫描仪 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，采用635nm的红色线激光闪光灯，配有一部闪光灯和两个工业相机，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高达28，000points/s，所以在扫描过程中移动扫描仪，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角点标志贴，与扫描软件配合使用，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间转移十分方便。实现激光扫描技术的一些最高数据质量，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。设备的形状和重量分布有利于长时间使用，避免发生肌肉骨骼问题。功能多样并方便用户
三维激光扫描仪好用吗
三维激光扫描仪是否好用？一个汽车行业技术人员的回复或许可以解答以上问题，在采访大量技术人员，得到的回答基本大同小异，“真是检测、逆向相关工作的利器啊！以前一个礼拜的工作量，现在只要半天就做完了！”所以，在实际操作应用中，我们也不难发现，三维扫描仪确实好用! 三维扫描仪在工业领域的好用性可以体现在以下几个方面： 在测量速度方面，三维扫描的测量效率可以达到CMM的数倍，这样可以提高检测频率，更快速的发现问题并分析产品的变化。经过我们的实际现场测试，扫描一辆完整的白车身只需要3个小时，同时由于使用的是手持三维扫描仪，所以可以完成车厢内部及底部等狭小空间的扫描工作。而且设备动态跟踪，可以无限扩展量程，因此不管是几厘米的零部件，还是几米的汽车，都能快速获取精确的三维数据。 1、三维扫描可以全尺寸色差分析，任意添加测点。由于其精度
高、稳定性好、便携度高，可以完成绝大部门产品的检测任务，完全可作为常规检测手段，大幅提升监控体量，利于产品尺寸稳定性控制。 2、在非大规模常规产品的应用方面，比如模具型面的检测，三维扫描可以快速检测模具型面的尺寸，检测型面贴合率，为模具研配优化提供量化数据依据；在冲压件扫描方面，可以快速检测零件尺寸，分析零件的回弹，给冲压件尺寸的整改优化提供有效的数据支持。可进行冲压件特征线R角大小的扫描检测，给零件之间特征线匹配检查提供帮助。 3、设备轻巧易携带外业很简单。 比如我们一位铸造客户的问题，他们生产的都是大型铸件。由于扫描仪量程限制、现场环境差、工件翻面数据拼接困难等因素导致这种大型工件的检测任务困难重重。而三维扫描的优势就出来了
①便携式设备，可以在车间的任何位置开始工作。 ②激光扫描，不受现场自然光线影响，不受工件表面状况影响。 ③自定位坐标系统使扫描精度不受工件震动、移动、翻面等位移 的影响。 ④免“蛙跳”的换站方式，可以自由无限扩展量程。 PS：在精度方面三维激光扫描仪更具优势，原因是因为连续工作，相当于将多次单次扫描的数据拼接在一起，一帧一帧的照片拼接起来，在拼接的过程中，一般采用具有反射材质的target来进行定位，由于激光是通过识别反射target来定位的，当识别到有target 时，会根据软件预设虚拟出一个坐标，而白光或蓝光是通过摄像头来记录，这样，就会有一个角度的问题，所以在进行连续工作时，激光三维扫描仪的精度会比白光或蓝光的更高一些。 刚刚我们回答了在工业方面，三维扫描仪很好用，那么在非工业方面，三维扫描仪好用不好用呢？ 现在的三维激光扫描仪效率更高，更加便捷，数据质量更高。可通过对物体空间外形和结构及色彩进行扫描，获得物体表面的空间坐标，所以可进行实景复制。最新的TVB剧《法证先锋4 》第一集中，就出现了2款三维扫描仪还原凶案现场，其中一款是地面空间三维扫描仪，可以快速、简便、高数据精度、全角度、可测量的实现了犯罪
3D人体扫描仪的原理和特点
3D人体扫描仪的原理和特点 产品概述 3D人体扫描仪的诞生，彻底改变了传统的单点测量技术原理，引领世界物位测量领域走向视觉新维度的“3D时代”，真正达到了介质可视化，过程智能化的技术巅峰。并以急速蔓延的趋势深入到全球各行业的物位测量领域扮演主要角色。该系统是目前仅有的一种可精确计量固体物料和体积的创新产品，而且不受物料种类，物化性能，贮存物料间，开放仓或料仓的类型和尺寸的影响并适用于非常恶劣的高粉尘贮存环境的物位测量。 3D人体扫描仪给我们带来了什么？精确采集、计量与实时监控、分析，并对负荷进行排查和良好的低碳节能减排控制效果！ 3D人体扫描仪技术特点 3D人体扫描仪可以监测储存于任何容器，包括：大型的开放式仓室，固体物料储存室，堆场和仓库中任何散状固体物料，其应用环境和场合十分广泛。天线喇叭所发出的低频脉冲波可穿透悬浮的粉尘，而不像其他技术在非常恶劣的环境下测量会存在“疑惑”信号。脉冲波信号含有专有的自清洁功能，可防止物料黏附在天线喇叭的内表面。从而保证在任何恶劣的环境下确保非常低的维护量进行长期可靠的工作。 工作原理 3D人体扫描仪基于二维数组波束形成器发射低频脉冲波，监视每个回波的时间/距离/方向。设备的数字信号处理器对接收来至物料表面的脉冲回波信号进行取样和分析，生成物料表面实际分布状况的三维立体图像,这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图像，可以在远程电脑的屏幕上显示出来。设备可以据此精确检测出物料的真实物位。 目前的物位测量仪表的概述 目前世界上各种物位测量技术的原理比较多，包括：激光式、雷达式、超声波式、重锤式、射频导纳式、电容式等。以上产品并不是完全针对物料测量而设计的，而且都是基于单点测量原理。在料位测量方
三维激光扫描仪使用说明
三维激光扫描仪使用说明 1、三维激光扫描原理 Trimble GX200三维激光扫描系统由三维激光扫描仪、数码相机、扫描仪旋转平台、软件控制平台，数据处理平台及电源和其它附件设备共同构成，是一种集成了多种高新技术的新型空间信息数据获取手段。地面三维激光扫描系统的工作原理：首先由激光脉冲二极管发射出激光脉冲信号，经过旋转棱镜，射向目标，然后通过探测器，接收反射回来的激光脉冲信号，并由记录器记录，最后转换成能够直接识别处理的数据信息，经过软件处理实现实体建模输出。 2、三维激光扫描工作流程 应用三维激光测量技术采集数据的工作过程大致可以分为计划制定、外业数据采集和内业数据处理三部分。在具体工作展开之前首先需要制定详细的工作计划，做一些准备工作，主要包括：根据扫描对象的不同和精度的具体要求设计一条合适的扫描路线、确定恰当的采样密度、大致确定扫描仪至扫描物体的距离、设站数、大致的设站位置等等；外业工作主要是采集数据：主要包括数据采集、现场分析采集到的数据是否大致符合要求、进行初步的质量分析和控制等等；内业数据处理是最重要也是工作量最大的一环，主要包括：外业采集到的激光扫描原始数据的显示，数据的规则格网化，数据滤波、分类、分割，数据的压缩，图像处理，模式识别等等。 3、三维激光扫描仪用途 目前Trimble GX200三维激光扫描仪的主要用途为工程测量、地形测景、虚拟现实和模拟可视化、矿区土方开挖断面和体积测量、工业制造、变形测量、加工检测、施工控测、事故调查、历史古迹的调查与恢复，以及特殊动画效果的测量等。 4、本校对三维激光扫描仪主要用途说明 本校对Trimble GX200三维激光扫描的主要用途有如下三个方面： （1）本科生可以运用三维激光扫描仪进行相关的教学实验，用于建立简单的建筑物模型，了解外业操作和内业数据处理的基本方法，使自己掌握先进的测量仪器，拓宽自己知识面，为以后进一步的研究打下基础。 （2）硕士研究生可以结合本专业情况运用三维激光扫描仪进行各种实验项目，例如可以在变形监测方面运用仪器进行相关实验，获得测量数据进行相关的后续研究。 （3）博士研究生可以更深入对三维激光扫描系统进行理论研究。例如三维激光扫描仪工作原理的研究，相关数据处理软件的研究和开发，三维激光测量系统理论方法的研究等。
三维激光扫描仪的原理及其应用
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。
快速掌握三维扫描仪的操作方法
快速掌握三维扫描仪的操作方法 随着国内三维扫描仪技术的成熟及在各行各业的普及，三维扫描技术已成为生产制造中的一项重要技术支撑，起着不可或缺的作用，并逐渐形成一门新的科学。如何正确高效的操作三维扫描仪成为了众多企业关心的问题。使用同样一款三维扫描仪扫描同一物体时，不同的操作人员得到的数据结果度会有一定的差异，其原因便在于扫描人员在操作过程中所掌握的操作技巧。掌握三维扫描仪操作原理比较容易，但如果想成为“扫描专家”还需要一定的学习与反复操作。 三维光学扫描仪：主要包括三维激光扫描仪和拍照式三维扫描仪。本案例以精易迅的拍照式三维扫描仪为例，简单叙述如何快速掌握三维光学扫描仪的操作方法：第一，前期的准备工作（主要分三步） 步骤1：确保稳定的三维扫描环境 进行三维扫描首先须确保三维扫描仪是建立在一个稳定的环境中（包括光环境：避免强光和逆光对射；三维扫描仪的稳固性等），要最大限度地减少环境破坏，确保三维扫描结果不会受到外部因素的影响。 步骤2：三维扫描仪校准（需要学习） 在三维扫描前，对机器进行校准尤为关键的一步。三维扫描仪要知道自身在什么环境下进行扫描，才能扫描出准确的三维数据。在校准过程中，要根据三维扫描仪预先设置的扫描模式，计算出扫描设备相对于对扫描对象的位置。 校准扫描仪时，应根据扫描对象调整设备系统设置的三维扫描环境。正确的相机设置会影响扫描数据的准确性，因此必须确保曝光设置是正确的。严格按照制造商的说明进行校准工作，仔细校正不准确的三维数据。校准后，可通过用三维扫描仪扫描已知三维数据的测量物体来检查比对，如果发现扫描仪扫描的精度无法实现时，需要重新校准扫描仪。 步骤3 ：对扫描物体表面进行处理 有些物体表面扫描是比较困难的。这些物体包括半透明材料（玻璃制品、玉石），有光泽，或颜色较暗的物体。对于这些物体需要使用哑光白色显像剂覆盖被扫描物体表面，对扫描物体喷上薄薄的一层显像剂，目的是是为了更好的扫描出物体的三维特征，数据会更精确。需要注意的是，显像剂喷洒过多，会造成物体厚度叠加，对扫描精度造成影响。注：显像剂不会对物体表面及人体造成损害，扫描完成后用清水洗掉即可。 第二，开始扫描工作 准备工作完成后便可以对物体进行扫描了。用三维扫描仪对扫描物体从不同的角度进行三维数据捕捉，更改物体摆放方式或调整三维扫描仪相机方向，对物体进行全方位的扫描。 第三，后期处理工作（主要分两步，比较简单） 步骤1：点云处理 目前市面上流行的三维扫描仪均为点云自动拼接方式，无需后期手动拼接，即对物体表面扫描完成后，系统会自动生成物体的三维点云图形。但需要操作人员对扫描得到的点云数据去除噪点（即多余的点云）以及对其进行平滑处理。 步骤2：数据转换 点云处理完后，要对数据进行转换，目前都是系统软件自动将点云数据直接转换成STL 文件的。生成的STL数据可以与市面上通用的3D软件对接。