浅谈三维激光扫描技术原理及应用
三维激光扫描技术原理及应用
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0.6～1.2m，通常这类扫描仪适合用于小型模具的量测，扫描速度快且精度较高，可以多达三十万个点，精度至±0.018mm。例如:美能达公司的VIVID 910，手持式三维数据扫描仪FastScan等，属于此类。
2.3 三维激光扫描仪工作原理
无论扫描仪的类型如何，其构造原理基本是相似的。三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速精确的激光测距仪，配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜。激光测距仪主动发射激光，同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距，针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距，再配合扫描的水平和垂直方向角，可以得到每一扫描点与测站的空间相对坐标。如果测站的空间坐标是已知的，则可以求得每一个扫描点的三维坐标。以Leica C10为例，该扫描仪是以反射镜进行垂直方向扫描，水平方向则以伺服马达转动仪器来完成水平360度扫描，从而获取三维点云数据。
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。
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。
三维激光扫描技术在工程中的应用研究
三维激光扫描技术在工程中的应用研究三维激光扫描技术在工程中的应用研究引言：三维激光扫描技术是一种高精度、高效率的数字化测量手段，通过激光束扫描目标物体表面，利用传感器接收反射回来的激光信号，再结合精密电子装置将信号转化为三维坐标数据，进而形成一个完整的三维点云模型。
这种技术在工程领域中的应用迅速增加，可以为工程设计、施工管理、质量控制等方面提供可靠的数据支持。
本文将就三维激光扫描技术在工程中的应用进行研究和探讨。
一、三维激光扫描技术的原理和特点三维激光扫描技术是基于激光测距原理开发的一种高精度测量技术。
其工作原理是通过激光器发射激光束，激光束照射到目标物体表面，部分激光被目标物体表面反射回来，传感器接收反射回来的激光信号，并通过测量信号的时间差来计算出激光束从激光器发射到接收到的时间，再根据光的速度和时间差计算出激光束的路径长度，从而实现对目标物体的三维坐标测量。
三维激光扫描技术相较于传统的测量方法具有以下几个特点：1. 高精度: 三维激光扫描技术能够实现毫米级别的测量精度，远远超过传统测量方法，保证了工程中对尺寸和形状的精确测量。
2. 高效率: 三维激光扫描技术能够快速获取目标物体的三维数据，相比传统测量方法节省了大量的时间和人力成本。
3. 非接触性: 三维激光扫描技术不需要物体与测量设备之间的接触，对待测物体没有损伤，适用于各种复杂形状的物体测量。
二、三维激光扫描技术在工程设计中的应用研究1. 工程测量与建模：三维激光扫描技术能够快速准确地获取工程项目中的实际数据，并实现精确的数字化建模。
在土木工程项目中，利用三维激光扫描技术可以获取现场的地形地貌数据，进而为工程设计提供精确的地形图，为工程施工和规划提供重要依据；在建筑工程项目中，三维激光扫描技术可以用于建筑物内外部的测量和建模，帮助设计师更加准确地进行设计工作。
2. 工程施工管理：三维激光扫描技术能够实时监测工程施工过程中的误差和变形情况，为工程施工过程的质量控制提供有效手段。
三维激光扫描测绘技术的基本原理与应用
三维激光扫描测绘技术的基本原理与应用激光扫描测绘技术作为一种高效、高精度的测绘方法，得到了广泛的应用。
它利用激光传感器扫描目标物体表面，通过测量激光束的反射时间和强度信息，来获取目标物体的三维坐标数据。
本文将介绍三维激光扫描测绘技术的基本原理以及其应用领域。
首先，激光扫描测绘技术的基本原理是通过对目标物体进行激光扫描，探测激光束在空间中的三维坐标位置。
激光扫描系统由激光器、扫描仪和控制系统组成。
激光器发射的激光束被扫描仪控制进行扫描，然后反射回扫描仪并传回控制系统。
控制系统根据接收到的反射激光束的时间和强度信息，计算出目标物体的三维坐标数据。
激光扫描测绘技术的应用领域非常广泛。
在建筑行业中，三维激光扫描测绘技术可以快速获取建筑物的几何形状和细节信息，用于建筑物的设计、维护和修复。
在城市规划中，激光扫描测绘技术可以用于快速获取城市地形和道路的三维数据，为城市规划提供重要参考。
在文化遗产保护中，激光扫描测绘技术可以用于建筑物或文物的数字化保护，方便后续的修复和保存工作。
在制造业中，激光扫描测绘技术可以用于对零部件进行三维重建和检测，提高生产效率和质量控制。
此外，激光扫描测绘技术还可以应用于地质勘探、地下管线检测以及环境监测等领域。
在实际应用中，激光扫描测绘技术还面临着一些挑战。
首先是数据处理和分析的复杂性。
激光扫描仪产生的数据量庞大，需要进行复杂的处理和分析才能得到有用的信息，这对计算资源和算法的要求较高。
其次是测量误差的影响。
由于外界环境的干扰、激光束在传播过程中的衰减等因素，激光扫描测绘技术的测量结果可能存在一定的误差，需要进行误差补偿和校正。
此外，激光扫描测绘技术在某些特殊场景下，如透明物体和反射率较低的物体，可能无法获取准确的测量结果。
为了克服这些挑战，研究人员和工程师们一直在努力改进激光扫描测绘技术。
他们提出了许多新的算法和方法，以提高数据处理和分析的效率，减小测量误差。
例如，基于机器学习的方法可以通过训练模型，提高对扫描数据的自动分割和分类能力。
浅谈三维激光扫描技术在幕墙工程中的应用
浅谈三维激光扫描技术在幕墙工程中的应用三维激光扫描技术是一种先进的测量技术，它可以快速、精准地获取大型建筑物、桥梁、隧道等工程结构的几何信息和表面形貌。
在幕墙工程中，三维激光扫描技术也得到了广泛的应用。
本文将从三维激光扫描技术的原理、优势和在幕墙工程中的具体应用等方面进行浅谈。
一、三维激光扫描技术原理三维激光扫描技术利用激光扫描仪扫描建筑物表面，通过高频率激光束的投射和接收，测量物体表面在空间中的坐标信息，然后将这些信息通过计算机处理，形成三维坐标数据，最终生成建筑物的三维模型。
其原理是利用激光束的高速测量，精确测量目标表面的距离，由于激光的波长极短，扫描速度快，测量精度高，因此可以快速、准确地获得建筑物的几何信息。
1. 高精度：三维激光扫描技术可以实现毫米级的测量精度，能够满足对于幕墙工程的精密度要求。
2. 高效率：三维激光扫描技术可以实现快速、全面的数据采集，大幅节省了工程测量的时间和人力成本。
3. 非接触测量：激光扫描技术无需与被测物体接触，可以实现对高难度、高危险工程结构的安全测量。
4. 数据完整性：三维激光扫描技术可以生成全方位的点云数据，保证了被测物体的数据完整性和真实性。
5. 可视化呈现：通过三维激光扫描技术获取的数据可以直接生成三维模型，并进行可视化呈现，方便工程师和设计师进行后续设计和分析。
1. 幕墙结构测量：通过三维激光扫描技术可以快速、精确地获取幕墙的各个结构参数，如面板大小、角度、曲率等信息，为幕墙的设计、安装和维护提供了准确的数据支持。
2. 幕墙质量检测：三维激光扫描技术可以对安装后的幕墙进行全面检测，检测表面平整度、垂直度、平面度等，为发现和解决幕墙质量问题提供了有效手段。
3. 幕墙变形监测：通过定期进行三维激光扫描，可以实时监测幕墙的变形情况，及时发现问题并进行调整，保障幕墙的稳定性和安全性。
4. 幕墙安装导航：在幕墙安装过程中，三维激光扫描技术可以为施工人员提供高精度的导航数据，帮助他们准确地安装幕墙构件。
三维激光扫描技术的应用进展
三维激光扫描技术的应用进展一、三维激光扫描技术的基本原理三维激光扫描技术是利用激光束在目标表面上进行扫描，通过测量激光在目标表面的反射，来获取目标表面的空间坐标信息。
其基本原理是利用激光雷达发射激光束，然后通过光电子探测器接收激光束反射回来的信息，进而计算出目标表面的三维坐标。
三维激光扫描技术的主要设备包括激光雷达、光电子探测器和计算机。
激光雷达发射的激光具有很高的方向性和一定的能量，能够准确地照射到目标表面上。
光电子探测器能够精确地接收激光束反射回来的信息，并将其转化为电信号。
计算机则用来处理接收到的信号，并根据激光的探测时间和角度等数据来计算出目标表面的三维坐标信息。
1. 地形测绘在地形测绘领域，三维激光扫描技术已经成为了一种常用的测绘手段。
通过激光雷达对地表进行扫描，可以快速、精确地获取地表的高程和地形信息。
这对于城市规划、自然灾害预警等领域具有重要意义。
三维激光扫描技术还可以应用于水文测量、土壤勘测等方面，为地质勘探和资源评估提供了重要的数据支持。
2. 建筑设计在建筑设计领域，三维激光扫描技术可以帮助设计师快速获取建筑物的三维模型，为设计和规划提供了直观、全面的数据支持。
三维激光扫描技术还可以用于建筑物的结构检测和变形监测，帮助准确定位和研究建筑物的结构状况。
3. 工业制造在工业制造领域，三维激光扫描技术被广泛应用于零件检测、工件加工、产品质量控制等方面。
通过激光扫描可以快速获取零部件的三维尺寸和表面形貌，从而实现零件的快速检测和尺寸测量。
三维激光扫描技术还可以帮助优化工艺流程，提高产品质量和生产效率。
4. 文物保护在文物保护领域，三维激光扫描技术可以帮助文物保护人员对文物进行精确、非接触式的测量和记录。
通过激光扫描可以获取文物的三维模型，为文物的保护、修复和展览提供了重要的数据支持。
三维激光扫描技术还可以用于文物的虚拟展示和数字化存档，为文物的传承和展示提供了新的可能。
随着科技的不断进步，三维激光扫描技术也在不断地得到改进和完善。
浅谈三维激光扫描技术在幕墙工程中的应用
浅谈三维激光扫描技术在幕墙工程中的应用三维激光扫描技术是一种先进的无接触式测量技术，通过激光扫描仪扫描目标物体表面，获取大量三维点云数据，再通过软件处理和分析数据，生成高精度的三维模型。
这项技术在工程领域中应用广泛，其中在幕墙工程中的应用尤为突出。
幕墙是建筑外立面的一种装饰性构件，负责承受自重和外部风荷载，并且需要满足建筑外观要求。
使用三维激光扫描技术可以为幕墙工程提供精确的测量数据和详细的模型信息，提高工程质量和效率。
本文将从技术原理、应用优势和案例分析三个方面，浅谈三维激光扫描技术在幕墙工程中的应用。
一、技术原理三维激光扫描技术是通过激光扫描仪发射激光束，扫描目标物体表面，利用光电转换器接收反射光信号，测量目标物体表面的距离信息，再根据扫描仪的位置和角度，计算出目标物体表面各点的坐标，最后通过数据处理和拼接，生成三维点云数据。
这些点云数据可以准确描述目标物体的形状、大小和位置，以及表面的细节和纹理。
在幕墙工程中，三维激光扫描技术可以应用于以下几个方面：1. 幕墙结构测量：三维激光扫描技术可以精确测量幕墙各个构件的尺寸、形状和位置，包括玻璃、铝合金框架、连接件等，确保构件的制造和安装的精度和一致性。
2. 幕墙外观检测：通过扫描仪获取幕墙表面的形态和纹理数据，可以对幕墙的外观质量进行评估和分析，确保幕墙的外观满足设计要求。
3. 幕墙施工监测：在施工过程中，可以利用三维激光扫描技术对幕墙施工进度和质量进行监测，及时发现和解决施工中的问题。
通过三维激光扫描技术获取的数据可以作为幕墙工程的重要依据，为设计、制造、施工和监理提供准确详细的信息，提高工程的质量和安全性。
二、应用优势1. 高精度高效率：激光扫描技术可以在短时间内获取大量的三维点云数据，其测量精度高，可以达到亚毫米级别的精度，远远高于传统测量方法。
2. 无接触非破坏：激光扫描技术是一种无接触式测量方法，可以避免对幕墙构件的破坏和污染，对幕墙的保护和维护具有重要意义。
三维激光扫描技术与三维模型重建方法介绍
三维激光扫描技术与三维模型重建方法介绍随着科技的迅猛发展，三维技术在各个领域得到了广泛应用。
其中，三维激光扫描技术与三维模型重建方法成为了更加精准、高效的数据采集与处理手段。
本文将介绍三维激光扫描技术的原理和应用，并探讨其中的三维模型重建方法。
一、三维激光扫描技术三维激光扫描技术是一种通过激光束对物体进行扫描和测量的技术。
它通常使用激光测距仪或激光雷达等设备，将激光束照射到物体表面，并测量激光束的反射时间或相位差，从而计算出物体表面的坐标信息。
这种非接触式的测量方式不仅可以快速获取物体的三维形状信息，还能够测量物体的颜色、纹理等属性。
三维激光扫描技术在各个领域都有广泛的应用。
例如，在建筑领域，它可以用来快速、精确地获取建筑物的外观和内部结构信息，为建筑设计和改造提供依据。
在工业制造领域，它可以用来检测产品的尺寸和形状，实现产品质量的自动化控制。
在文化遗产保护领域，它可以用来记录和保护珍贵文物的原貌，并为文物的修复和研究提供参考。
二、三维模型重建方法三维模型重建是三维激光扫描技术的重要应用之一。
它通过对激光扫描数据的处理和分析，生成物体的三维模型。
目前，常用的三维模型重建方法主要包括基于点云的重建方法、基于网格的重建方法和基于体素的重建方法。
基于点云的重建方法是最直接和常用的方法之一。
它将激光扫描仪采集到的点云数据作为输入，通过点云数据的配准、滤波和曲面重建等步骤，生成物体的三维表面模型。
这种方法适用于表面光滑的物体，但对于具有复杂形状和结构的物体，需要更加复杂的算法来处理。
基于网格的重建方法是通过将点云数据转换为三角网格来生成物体的三维模型。
它首先对点云数据进行采样和配准，然后通过网格生成算法对采样数据进行表面重建，得到连续的三角网格。
这种方法适用于不规则形状的物体，但对于在表面上存在空洞或小细节的物体，需要进一步的修复和处理。
基于体素的重建方法是最适用于处理复杂物体的方法之一。
它通过将点云数据转换为三维体素网格，然后对体素网格进行分割、拟合和平滑等操作，最终生成物体的三维模型。
三维激光扫描技术的原理与应用
三维激光扫描技术的原理与应用激光扫描技术是一种通过激光束扫描物体并获取其三维坐标信息的技术手段。
它广泛应用于工业制造、建筑设计、文物保护等领域。
本文将探讨三维激光扫描技术的原理与应用。
一、原理三维激光扫描技术通过测量物体表面的反射光，确定其空间位置，从而得到物体的三维坐标信息。
激光扫描仪通过发射激光束，并通过感应器接收被物体表面反射的光信号，再根据光的传播速度和时间差计算出物体的距离。
激光扫描仪通常采用时间差测量原理或相位差测量原理。
时间差测量原理是通过测量激光束从发射到接收的时间差来确定物体距离，利用精密的计时器可以实现高精度的测量。
相位差测量原理则是通过测量激光束的相位差来计算物体的距离，适用于对物体表面进行精确测量的场景。
二、应用1. 工业制造三维激光扫描技术在工业制造领域中具有广泛应用。
通过对工件进行三维扫描，可以对其尺寸、形态等进行精确测量，用以进行质量控制和检测。
此外，激光扫描技术还可以用于快速建模、反馈控制等环节，提高制造过程的效率和精度。
2. 建筑设计在建筑设计、规划和施工中，三维激光扫描技术也发挥着重要作用。
它可以快速获取建筑物的空间数据，生成高精度的建筑模型，用于设计和规划工作。
同时，激光扫描技术还可以用于检测建筑物的结构问题、损伤等，提供有效的安全评估和维护建议。
3. 文物保护文物保护是三维激光扫描技术的另一个应用重点。
激光扫描可以非常精确地捕捉文物的三维形态和纹理细节，实现对文物的数字化保存和传承。
同时，通过对文物进行三维建模，可以更好地进行文物研究和修复工作。
4. 地质勘探激光扫描技术在地质勘探中也扮演着重要角色。
通过对地质构造进行三维扫描，可以获取地质信息，为矿产勘探、灾害防治等提供科学依据。
激光扫描技术的应用还有助于绘制地质图和地质模型，促进地质研究的发展和应用。
5. 仿真与虚拟现实三维激光扫描技术在虚拟现实和仿真领域发挥着重要作用。
通过对现实环境的三维扫描，可以实现虚拟现实环境的建立，为游戏、电影、建筑设计等提供真实感观体验。
三维激光扫描技术
三维激光扫描技术1. 概述三维激光扫描技术是一种能够快速、精确地获取实物表面形状和结构的非接触式测量技术。
它利用激光束扫描物体表面，并通过测量激光与物体之间的距离来生成三维点云数据。
这些点云数据可以用来创建模型、进行尺寸分析、检测缺陷等一系列应用。
2. 工作原理三维激光扫描技术的工作原理基于激光测距原理。
激光仪器通过发射脉冲激光束，然后测量激光束与被测物体之间的距离。
具体步骤如下：1.发射激光束：激光仪器发出短脉冲的激光束，激光束照射到被测物体上。
2.接收激光反射信号：激光束照射到物体表面后，会发生反射，并返回到激光仪器中。
3.计算时间差：激光仪器通过测量激光束发射和接收之间的时间差，来计算激光束传播的距离。
4.生成三维点云：根据测得的距离，激光仪器会生成一系列的三维坐标点，这些点组成了被测物体的三维点云数据。
3. 应用领域三维激光扫描技术在许多领域中得到了广泛的应用，主要包括：3.1 工业制造在工业制造领域，三维激光扫描技术被用于产品设计、快速原型制作、模具制造等工艺环节。
通过扫描已有的实物模型，可以快速获取其三维数据，并进行后续的设计和模拟分析。
3.2 建筑设计在建筑设计过程中，三维激光扫描技术可以用于建筑物的测量和模型生成。
传统的测量方式通常需要花费大量时间和人力，而三维激光扫描技术可以快速准确地捕捉建筑物的几何信息，并生成精细的建筑模型。
3.3 文物保护与修复三维激光扫描技术在文物保护与修复中起到了重要的作用。
通过扫描文物表面，可以高精度地记录下文物的形状和纹理信息，为文物的修复和保存提供参考依据。
3.4 地质勘探在地质勘探领域，三维激光扫描技术可用于获取地形、岩体、洞穴等复杂地质结构的三维数据。
这些数据可以帮助地质学家更好地理解地质构造，预测地质灾害，并优化勘探和开采方案。
4. 优势与局限性4.1 优势•非接触式测量：相比传统的测量方法，三维激光扫描技术不需要直接接触被测物体，避免了对物体的损伤。
三维激光扫描原理
三维激光扫描原理
三维激光扫描技术是一种通过激光束测量目标表面形状和特征的方法。
它广泛应用于工业制造、建筑测量、文物保护等领域。
在三维激光扫描中，激光束被用来扫描目标物体的表面，通过测量激光束的反射或散射来获取目标物体的三维坐标信息。
本文将介绍三维激光扫描的原理及其应用。
激光扫描系统通常由激光器、扫描器、控制系统和数据处理系统组成。
激光器产生一束高能激光束，扫描器将激光束聚焦并在目标表面上进行扫描，控制系统用于控制扫描器的运动，数据处理系统则用于处理扫描得到的数据并生成三维模型。
在进行扫描时，激光束被聚焦到目标表面上，激光束与目标表面相交后发生反射或散射。
反射或散射的光线被接收器接收，并通过测量反射或散射光线的时间延迟和角度来计算目标表面上各点的三维坐标。
通过不断改变激光束的方向和位置，可以获取目标表面上的大量三维坐标点，从而构建出目标物体的三维模型。
三维激光扫描技术具有高精度、高效率、非接触性等优点，因此被广泛应用于各个领域。
在工业制造中，三维激光扫描可以用于检测产品的尺寸和形状，进行质量控制和检测。
在建筑测量中，可以用于快速获取建筑物的三维结构信息，进行建筑设计和监测。
在文物保护中，可以用于数字化记录和保护文物的形状和结构。
此外，三维激光扫描还被应用于地质勘探、医学影像、航空航天等领域。
总之，三维激光扫描技术通过测量激光束的反射或散射来获取目标物体的三维坐标信息，具有高精度、高效率、非接触性等优点，被广泛应用于工业制造、建筑测量、文物保护等领域，对于提高生产效率、保护文物、促进科学研究等方面都具有重要意义。
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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
0.6～1.2m，通常这类扫描仪适合用于小型模具的量测，扫描速度快且精度较高，可以多达三十万个点，精度至±0.018mm。
例如:美能达公司的VIVID 910，手持式三维数据扫描仪FastScan等，属于此类。
(2)中距离激光扫描仪：最长扫描距离小于30m，其多用于大型模具或室内空间的测量。
(3)长距离激光扫描仪:扫描距离大于30m，其主要应用于建筑物、矿山、大坝、大型土木工程等的测量。
例如：奥地利Riegl公司的LMS Z420i三维激光扫描仪和瑞士Leica公司的C10激光扫描仪等，属于此类。
(4)航空激光扫描仪：最长扫描距离通常大于1公里，且需要配备精确的导航定位系统，其可用于大范围地形的扫描测量。
之所以这样分类，是因为激光测量的有效距离是三维激光扫描仪应用范围的重要条件，特别是针对大型地物或场景的观测，或是无法接近的地物等，都必须考虑到扫描仪的实际测量距离。
此外，被测物距离越远，地物观测的精度就相对较差。
因此，要保证扫描数据的精度，就必须在相应类型扫描仪所规定的标准范围内使用。
2.3 三维激光扫描仪工作原理
无论扫描仪的类型如何，其构造原理基本是相似的。
三维激光扫描仪的主要构造是由一台高速精确的激光测距仪，配上一组可以引导激光并以均匀角速度扫描的反射棱镜。
激光测距仪主动发射激光，同时接受由自然物表面反射的信号从而可以进行测距，针对每一个扫描点可测得测站至扫描点的斜距，再配合扫描的水平和垂直方向角，可以得到每一扫描点与测站的空间相对坐标。
如果测站的空间坐标是已知的，则可以求得每一个扫描点的三维坐标。
以Leica C10为例，该扫描仪是以反射镜进行垂直方向扫描，水平方向则以伺服马达转动仪器来完成水平360度扫描，从而获取三维点云数据。
地面型三维激光扫描系统工作原理（见图2）：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，可以计算目标点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。
获得目标点P的坐标原理见图3。
2.4 三维激光扫描技术特点
三维激光扫描技术，具有精度高、速度快、分辨率高、非接触式、兼容性好等优势，被誉为“测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命”。
通过与传统测量技术，如全站仪、近景摄影测量、航空摄影测量等类比分析，主要有以下特点：
(1)非接触式。
三维激光扫描技术采用非接触式高速激光测量方式，不需反射棱镜，直接对目标体进行扫描，采集目标体表面点的三维坐标信息。
在目标危险、环境恶劣、人员无法到达的情况下，传统测量技术无法完成，此时三维激光扫描技术优势明显。
(2)数字化程度高、扩展性强。
三维激光扫描系统采集的数据为数字信号，具有全数字的特征，易于处理、分析、输出、显示，而且后处理软件用户界面友好，能够与其它常用软件进行数据交换及共享，可与外接数码相机、GPS配合使用，拓宽其应用范围，具有较好的扩展性。
(3)高分辨率。
三维激光扫描技术可以进行快捷、高质量、高密度的三维数据采集，从而达到高分辨率的目的。
(4)应用广泛、适应性强。
由于其良好的技术特点，对使用条件要求不高，环境适应能力强，适合野外测量，故在工程建设各领域应用广泛。
3、三维激光扫描技术应用
三维激光扫描仪技术的最大优势就在于可以快速扫描被测物体，不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。
这样就可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。
因此，其已成为当前研究的热点之一，并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。
(1)测绘工程领域：大坝和电站基础地形测量；公路、铁路、河道测绘；桥梁、建筑物地基测绘；隧道地下工程结构检测及变形监测；矿山体积量算等。
(2)结构测量方面：桥梁改扩建工程；桥梁结构测量及检测；空间位置冲突测量；三维高保真建模；海上平台、造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量；管道、线路测量等。
(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、遗址等）的建筑测量、资料保存、文物修复等古迹保护；赝品成像，现场虚拟模型，现场保护性影像记录等。
(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、犯罪现场正射图；森林火灾、滑坡泥石流等灾害预警和现场监测；核泄露监测等。
(5)娱乐业：用于电影产品的设计，为电影演员和场景进行三维设计；3D游戏的开发；虚拟仿真博物馆，虚拟旅游指导；人工成像；三维场景虚拟等。
4、结语
由于三维激光扫描技术具有良好的技术优势，目前已成为测绘领域的—个新热点。
虽然针对三维激光扫描系统的应用研究尚处于初级阶段，但已在工程建设中得到了较好的应用。
随着研究的深入及与其他测量技术的结合，三维激光扫描技术的应用将更加广泛。
参考文献
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