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三維激光掃描技術(shù)是上世紀九十年代中期開始出現(xiàn)的一項技術(shù),是繼GPS空間定位系統(tǒng)之后又一項測繪技術(shù)新突破。它通過高速激光掃描測量的方法,大面積高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標數(shù)據(jù)�？梢钥焖佟⒋罅康牟杉�空間點位信息,為快速建立物體的三維影像模型提供了一種全新的技術(shù)手段。由于其具有快速性,不接觸性,實時、動態(tài)、主動性,高密度、高精度,數(shù)字化、自動化等特性,其應(yīng)用推廣很有可能會像GPS一樣引起測量技術(shù)的又一次革命。

三維激光掃描技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新技術(shù),在國內(nèi)越來越引起研究領(lǐng)域的關(guān)注。它是利用激光測距的原理,通過記錄被測物體表面大量的密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息,可快速復(fù)建出被測目標的三維模型及線、面、體等各種圖件數(shù)據(jù)。由于三維激光掃描系統(tǒng)可以密集地大量獲取目標對象的數(shù)據(jù)點,因此相對于傳統(tǒng)的單點測量,三維激光掃描技術(shù)也被稱為從單點測量進化到面測量的革命性技術(shù)突破。該技術(shù)在文物古跡保護、建筑、規(guī)劃、土木工程、工廠改造、室內(nèi)設(shè)計、建筑監(jiān)測、交通事故處理、法律證據(jù)收集、災(zāi)害評估、船舶設(shè)計、數(shù)字城市、軍事分析等領(lǐng)域也有了很多的嘗試、應(yīng)用和探索。三維激光掃描系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集的硬件部分和數(shù)據(jù)處理的軟件部分。按照載體的不同,三維激光掃描系統(tǒng)又可分為機載、車載、地面和手持型幾類。

應(yīng)用掃描技術(shù)來測量工件的尺寸及形狀等原理來工作。主要應(yīng)用于逆向工程,負責曲面抄數(shù),工件三維測量,針對現(xiàn)有三維實物（樣品或模型）在沒有技術(shù)文檔的情況下,可快速測得物體的輪廓集合數(shù)據(jù),并加以建構(gòu),編輯,修改生成通用輸出格式的曲面數(shù)字化模型。

按測量方式

可分為基于脈沖式；基于相位差；基于三角測距原理。

按用途

可分為為室內(nèi)型和室外型。也就是長距離和短距離的不同。一般基于相位差原理的三維激光掃描儀測程較短,只有百米左右。而基于脈沖式原理的三維激光掃描儀測程較長,測程最遠的可達6公里。

按生產(chǎn)廠家不同

Z+F(德國),Surphaser（美國）,I-site (澳大利亞mAPtek),Riegl（奧地利）,徠卡（瑞士）,天寶（美國）,Optech（加拿大）,拓普康（日本）,新拓（中國）,Faro等產(chǎn)家。

三維測量

傳統(tǒng)測量概念里,所測的的數(shù)據(jù)最終輸出的都是二維結(jié)果（如CAD出圖）,在測量儀器里全站儀,GPS比重居多,但測量的數(shù)據(jù)都是二維形式的, 在逐步數(shù)字化的如今,三維已經(jīng)逐漸的代替二維,因為其直觀是二維無法表示的,三維激光掃描儀每次測量的數(shù)據(jù)不僅僅包含X,Y,Z點的信息,還包括R,G,B顏色信息,同時還有物體反射率的信息,這樣全面的信息能給人一種物體在電腦里真實再現(xiàn)的感覺,是一般測量手段無法做到的。

快速掃描

快速掃描是掃描儀誕生產(chǎn)生的概念,在常規(guī)測量手段里,每一點的測量費時都在2-5秒不等,更甚者,要花幾分鐘的時間對一點的坐標進行測量,在數(shù)字化的如今,這樣的測量速度已經(jīng)不能滿足測量的需求,三維激光掃描儀的誕生改變了這一現(xiàn)狀,最初每秒1000點的測量速度已經(jīng)讓測量界大為驚嘆,而脈沖掃描儀（scanstation2）最大速度已經(jīng)達到50000點每秒,相位式掃描儀Surphaser三維激光掃描儀最高速度已經(jīng)達到120萬點每秒,這是三維激光掃描儀對物體詳細描述的基本保證,古文體,工廠管道,隧道,地形等復(fù)雜的領(lǐng)域無法測量已經(jīng)成為過去式。

無臂式手持 3D 掃描系統(tǒng)和雙攝像頭傳感器形成了一個獨特的組合,確保在實驗室和工作場所能生成最精確的測量值。這一完備且功能強大的檢測方案提高了測量過程的可靠性、速度和多功能性。 在鉸接臂方面與其他 3D 掃描儀相比較,光學(xué) 3D 掃描系統(tǒng)可以完全自由移動,顯著提高了工作效率和質(zhì)量。

作為新的高科技產(chǎn)品,三維激光掃描儀已經(jīng)成功的在文物保護、城市建筑測量、地形測繪、采礦業(yè)、變形監(jiān)測、工廠、大型結(jié)構(gòu)、管道設(shè)計、飛機船舶制造、公路鐵路建設(shè)、隧道工程、橋梁改建等領(lǐng)域里應(yīng)用。三維激光掃描儀,其掃描結(jié)果直接顯示為點云（pointcloud 意思為無數(shù)的點以測量的規(guī)則在計算機里呈現(xiàn)物體的結(jié)果）,利用三維激光掃描技術(shù)獲取的空間點云數(shù)據(jù),可快速建立結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不規(guī)則的場景的三維可視化模型,既省時又省力,這種能力是現(xiàn)行的三維建模軟件所不可比擬的 。

三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：

三維激光掃描技術(shù)不斷發(fā)展并日漸成熟,三維掃描設(shè)備也逐漸商業(yè)化,三維激光掃描儀的巨大優(yōu)勢就在于可以快速掃描被測物體,不需反射棱鏡即可直接獲得高精度的掃描點云數(shù)據(jù)。這樣一來可以高效地對真實世界進行三維建模和虛擬重現(xiàn)。因此,其已經(jīng)成為當前研究的熱點之一,并在文物數(shù)字化保護、土木工程、工業(yè)測量、自然災(zāi)害調(diào)查、數(shù)字城市地形可視化、城鄉(xiāng)規(guī)劃等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

1、測繪工程領(lǐng)域：大壩和電站基礎(chǔ)地形測量、公路測繪,鐵路測繪,河道測繪,橋梁、建筑物地基等測繪、隧道的檢測及變形監(jiān)測、大壩的變形監(jiān)測、隧道地下工程結(jié)構(gòu)、測量礦山及體積計算。

2、結(jié)構(gòu)測量方面：橋梁改擴建工程、橋梁結(jié)構(gòu)測量、結(jié)構(gòu)檢測、監(jiān)測、幾何尺寸測量、空間位置沖突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平臺、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業(yè)企業(yè)內(nèi)部設(shè)備的測量；管道、線路測量、各類機械制造安裝。

3、建筑、古跡測量方面：建筑物內(nèi)部及外觀的測量保真、古跡（古建筑、雕像等）的保護測量、文物修復(fù),古建筑測量、資料保存等古跡保護,遺址測繪,贗品成像,現(xiàn)場虛擬模型,現(xiàn)場保護性影像記錄。

4、緊急服務(wù)業(yè)：反恐怖主義,陸地偵察和攻擊測繪,監(jiān)視,移動偵察,災(zāi)害估計,交通事故正射圖,犯罪現(xiàn)場正射圖,森林火災(zāi)監(jiān)控,滑坡泥石流預(yù)警,災(zāi)害預(yù)警和現(xiàn)場監(jiān)測,核泄露監(jiān)測。

5、娛樂業(yè)：用于電影產(chǎn)品的設(shè)計,為電影演員和場景進行的設(shè)計,3D游戲的開發(fā),虛擬博物館,虛擬旅游指導(dǎo),人工成像,場景虛擬,現(xiàn)場虛擬。

6、采礦業(yè)：在露天礦及金屬礦井下作業(yè),以及一些危險區(qū)域人員不方便到達的區(qū)域。例如：塌陷區(qū)域、溶洞、懸崖邊等進行三維掃描。