一、三維掃描儀的分類

常用(yong)的三維(wei)掃(sao)描(miao)(miao)儀根據傳感方式(shi)的不同(tong)，分為(wei)(wei)接(jie)觸式(shi)和非接(jie)觸式(shi)兩種。 接(jie)觸式(shi)的采用(yong)探(tan)測(ce)(ce)(ce)頭(tou)直接(jie)接(jie)觸物體表(biao)面，通過(guo)探(tan)測(ce)(ce)(ce)頭(tou)反饋回(hui)來的光電信(xin)號轉換為(wei)(wei)數字面形(xing)信(xin)息，從而實(shi)現對物體面形(xing)的掃(sao)描(miao)(miao)和測(ce)(ce)(ce)量，主要以三坐標測(ce)(ce)(ce)量機為(wei)(wei)代表(biao)。

接觸(chu)式測量(liang)(liang)具有(you)較高(gao)的準確性(xing)(xing)和可靠(kao)性(xing)(xing)；配合測量(liang)(liang)軟件(jian)(jian)，可快速(su)準確地測量(liang)(liang)出物體的基本幾何形狀(zhuang)，如面，圓(yuan)(yuan)，圓(yuan)(yuan)柱(zhu)，圓(yuan)(yuan)錐(zhui)，圓(yuan)(yuan)球(qiu)等。其缺點是：測量(liang)(liang)費用(yong)較高(gao)；探(tan)頭(tou)易磨(mo)損(sun)。測量(liang)(liang)速(su)度(du)慢(man)；檢測一些內(nei)部元件(jian)(jian)有(you)先天的限制，故欲求得物體真實(shi)外形則需(xu)要對探(tan)頭(tou)半(ban)徑進行補(bu)償，因此可能會導致(zhi)修正誤(wu)差(cha)(cha)的問題；接觸(chu)探(tan)頭(tou)在測量(liang)(liang)時(shi)，接觸(chu)探(tan)頭(tou)的力將使探(tan)頭(tou)尖端部分與(yu)被測件(jian)(jian)之間發生局部變形而(er)影響(xiang)測量(liang)(liang)值的實(shi)際讀數；由于(yu)探(tan)頭(tou)觸(chu)發機構的慣性(xing)(xing)及時(shi)間延遲(chi)而(er)使探(tan)頭(tou)產生超越現(xian)象，趨(qu)近(jin)速(su)度(du)會產生動(dong)態誤(wu)差(cha)(cha)。

隨著計算機機器視覺這一新興(xing)學科的(de)(de)(de)興(xing)起和發展，用非接(jie)觸的(de)(de)(de)光電方法對(dui)曲面的(de)(de)(de)三維形貌(mao)進行快速(su)測(ce)量已成為(wei)大趨勢。這種非接(jie)觸式(shi)測(ce)量不(bu)僅(jin)避(bi)免了接(jie)觸測(ce)量中需要對(dui)測(ce)頭半徑加以(yi)補償所帶(dai)來的(de)(de)(de)麻煩(fan)，而且可以(yi)實現對(dui)各類表面進行高速(su)三維掃(sao)描(miao)。

目前，非接觸式三(san)(san)維(wei)掃(sao)描(miao)(miao)儀(yi)很多(duo)，根據傳感方法不同，常用的(de)有基于(yu)激(ji)光掃(sao)描(miao)(miao)測量(liang)(liang)、結(jie)構(gou)光掃(sao)描(miao)(miao)測量(liang)(liang)和工業CT等的(de)，分別代表市面上主流的(de)三(san)(san)維(wei)激(ji)光掃(sao)描(miao)(miao)儀(yi)，照相式三(san)(san)維(wei)掃(sao)描(miao)(miao)儀(yi)，和CT斷層掃(sao)描(miao)(miao)儀(yi)等。

采(cai)用(yong)非(fei)接觸式(shi)三維掃(sao)描(miao)儀因(yin)其非(fei)接觸性，對物體表面不會有損傷(shang)，同時(shi)相比接觸式(shi)的具有速(su)(su)度快，容易操作等特征(zheng)，三維激光掃(sao)描(miao)儀可以達到5000－10000點(dian)/秒的速(su)(su)度，而(er)照相式(shi)三維掃(sao)描(miao)儀則(ze)采(cai)用(yong)面光，速(su)(su)度更是達到幾秒鐘百萬個測(ce)量(liang)點(dian)，應用(yong)與實時(shi)掃(sao)描(miao)，工(gong)業檢(jian)測(ce)具有很好的優(you)勢。

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二、三維掃描儀的原理

拍照式三維掃描儀是一(yi)種高速(su)高精度(du)的三(san)(san)(san)維(wei)(wei)掃(sao)描(miao)測(ce)(ce)量設(she)(she)(she)(she)備，應用(yong)的是目(mu)前國際上最先進的結(jie)構光(guang)(guang)非接觸照相測(ce)(ce)量原理。采(cai)用(yong)一(yi)種結(jie)合(he)結(jie)構光(guang)(guang)技術、相位測(ce)(ce)量技術、計算機視(shi)覺技術的復合(he)三(san)(san)(san)維(wei)(wei)非接觸式(shi)測(ce)(ce)量技術。它采(cai)用(yong)的是白光(guang)(guang)光(guang)(guang)柵掃(sao)描(miao)，以非接觸三(san)(san)(san)維(wei)(wei)掃(sao)描(miao)方式(shi)工作，全(quan)自動(dong)拼接，具有(you)高效率、高精度(du)、高壽(shou)命、高解析度(du)等優點，特別(bie)適用(yong)于復雜自由曲面逆向(xiang)建模， 主(zhu)要應用(yong)于產品研發(fa)設(she)(she)(she)(she)計（RD，比(bi)如快速(su)成型、三(san)(san)(san)維(wei)(wei)數(shu)字化、三(san)(san)(san)維(wei)(wei)設(she)(she)(she)(she)計、三(san)(san)(san)維(wei)(wei)立體掃(sao)描(miao)等）、逆向(xiang)工程（RE，如逆向(xiang)掃(sao)描(miao)、逆向(xiang)設(she)(she)(she)(she)計）及三(san)(san)(san)維(wei)(wei)檢測(ce)(ce)CAV），是產品開發(fa)、品質檢測(ce)(ce)的必(bi)備工具。三(san)(san)(san)維(wei)(wei)掃(sao)描(miao)儀在(zai)部(bu)分地區又稱為激光(guang)(guang)抄數(shu)機或者3D抄數(shu)機。

拍照式光學(xue)三維掃描儀(yi)，其結構原理(li)主要由(you)光柵投(tou)影設(she)備及(ji)(ji)兩個工(gong)業級(ji)的(de)CCD Camera所構成，由(you)光柵投(tou)影在待測物(wu)上，并加以粗細變化及(ji)(ji)位移，配合CCD Camera將所擷取的(de)數字影像透過(guo)計算(suan)(suan)機(ji)運算(suan)(suan)處理(li)，即可(ke)得知待測物(wu)的(de)實際3D外(wai)型。

拍照式三(san)維(wei)掃描(miao)儀采(cai)用非接觸白(bai)光(guang)技(ji)術(shu)， 避免對物(wu)體表面的(de)(de)接觸，可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)(liang)各種材(cai)料的(de)(de)模型，測(ce)量(liang)(liang)過程中被測(ce)物(wu)體可(ke)以(yi)任意翻(fan)轉和移動(dong)，對物(wu)件進(jin)行(xing)多個視角的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)，系統進(jin)行(xing)全(quan)自動(dong)拼(pin)接， 輕松(song)實現物(wu)體360高精度(du)測(ce)量(liang)(liang)。并(bing)且能(neng)夠(gou)在獲取表面三(san)維(wei)數據的(de)(de)同時(shi)，迅速的(de)(de)獲取紋(wen)理信息，得到逼真的(de)(de)物(wu)體外形，能(neng)快(kuai)速的(de)(de)應用于制造行(xing)業(ye)的(de)(de)掃描(miao)。