一、三維掃描儀的分類

常用(yong)的(de)(de)三維掃(sao)描儀根(gen)據傳感方式(shi)(shi)的(de)(de)不(bu)同(tong)，分為(wei)接(jie)觸式(shi)(shi)和(he)(he)非接(jie)觸式(shi)(shi)兩(liang)種(zhong)。 接(jie)觸式(shi)(shi)的(de)(de)采用(yong)探(tan)測頭直接(jie)接(jie)觸物體表面(mian)，通過探(tan)測頭反饋(kui)回來的(de)(de)光電(dian)信號(hao)轉(zhuan)換為(wei)數字面(mian)形信息(xi)，從而實現(xian)對(dui)物體面(mian)形的(de)(de)掃(sao)描和(he)(he)測量，主要以三坐(zuo)標測量機為(wei)代表。

接(jie)觸式測(ce)量(liang)(liang)具有較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)準確性(xing)(xing)和可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)；配(pei)合測(ce)量(liang)(liang)軟件，可(ke)快速準確地測(ce)量(liang)(liang)出物體(ti)(ti)的(de)(de)(de)基本幾(ji)何形(xing)狀，如面，圓(yuan)(yuan)，圓(yuan)(yuan)柱，圓(yuan)(yuan)錐，圓(yuan)(yuan)球等。其缺點是：測(ce)量(liang)(liang)費(fei)用較(jiao)高(gao)；探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)易磨損。測(ce)量(liang)(liang)速度慢(man)；檢測(ce)一些內部元件有先天(tian)的(de)(de)(de)限制，故欲(yu)求(qiu)得物體(ti)(ti)真實外形(xing)則需要對探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)半(ban)徑進行補償(chang)，因此可(ke)能會(hui)導(dao)致修正誤(wu)差(cha)(cha)的(de)(de)(de)問題；接(jie)觸探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)在(zai)測(ce)量(liang)(liang)時(shi)，接(jie)觸探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)的(de)(de)(de)力將使(shi)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)尖端部分與被測(ce)件之間發生局部變形(xing)而(er)影響(xiang)測(ce)量(liang)(liang)值(zhi)的(de)(de)(de)實際讀(du)數；由于探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)觸發機構的(de)(de)(de)慣性(xing)(xing)及時(shi)間延遲而(er)使(shi)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)產生超越現象，趨(qu)近(jin)速度會(hui)產生動(dong)態誤(wu)差(cha)(cha)。

隨著計算機機器視(shi)覺這(zhe)一新興(xing)學科的(de)興(xing)起和發展，用非接觸(chu)的(de)光電方法(fa)對(dui)曲(qu)面(mian)的(de)三維形貌進(jin)行快(kuai)速(su)測量已成為大趨勢。這(zhe)種非接觸(chu)式測量不僅避免了(le)接觸(chu)測量中(zhong)需要對(dui)測頭半徑加以補(bu)償所帶來(lai)的(de)麻(ma)煩，而且可以實現對(dui)各類表面(mian)進(jin)行高速(su)三維掃描。

目前，非(fei)接觸(chu)式三維(wei)掃描(miao)儀(yi)很多，根(gen)據(ju)傳感(gan)方(fang)法不同，常(chang)用的(de)有基于激光(guang)掃描(miao)測量、結(jie)構光(guang)掃描(miao)測量和工(gong)業CT等(deng)的(de)，分別代表市面上主(zhu)流的(de)三維(wei)激光(guang)掃描(miao)儀(yi)，照相式三維(wei)掃描(miao)儀(yi)，和CT斷層掃描(miao)儀(yi)等(deng)。

采(cai)用(yong)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)三維掃描儀(yi)因其非(fei)接(jie)觸(chu)性(xing)，對物體表面不會(hui)有損(sun)傷(shang)，同時相比接(jie)觸(chu)式(shi)的(de)具有速度快，容(rong)易(yi)操(cao)作等(deng)特征(zheng)，三維激(ji)光(guang)掃描儀(yi)可以(yi)達到5000－10000點/秒的(de)速度，而照相式(shi)三維掃描儀(yi)則采(cai)用(yong)面光(guang)，速度更是(shi)達到幾(ji)秒鐘百萬(wan)個測(ce)(ce)量點，應用(yong)與實時掃描，工(gong)業檢測(ce)(ce)具有很好的(de)優勢(shi)。

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二、三維掃描儀的原理

拍照式三維掃描儀是一(yi)種高速高精度的(de)三維(wei)(wei)掃(sao)(sao)描測量(liang)設(she)(she)備，應用(yong)的(de)是目前國際上最先進(jin)的(de)結構光(guang)(guang)非接(jie)觸(chu)(chu)照相(xiang)測量(liang)原理。采用(yong)一(yi)種結合(he)結構光(guang)(guang)技術(shu)(shu)、相(xiang)位測量(liang)技術(shu)(shu)、計(ji)算機視(shi)覺技術(shu)(shu)的(de)復(fu)(fu)合(he)三維(wei)(wei)非接(jie)觸(chu)(chu)式測量(liang)技術(shu)(shu)。它采用(yong)的(de)是白光(guang)(guang)光(guang)(guang)柵(zha)掃(sao)(sao)描，以非接(jie)觸(chu)(chu)三維(wei)(wei)掃(sao)(sao)描方式工(gong)作，全(quan)自(zi)動拼接(jie)，具有高效率、高精度、高壽命、高解析度等優點，特別適用(yong)于(yu)復(fu)(fu)雜自(zi)由曲面(mian)逆(ni)向(xiang)建模， 主要應用(yong)于(yu)產品(pin)研發(fa)設(she)(she)計(ji)（RD，比(bi)如快(kuai)速成型(xing)、三維(wei)(wei)數(shu)字(zi)化、三維(wei)(wei)設(she)(she)計(ji)、三維(wei)(wei)立體掃(sao)(sao)描等）、逆(ni)向(xiang)工(gong)程（RE，如逆(ni)向(xiang)掃(sao)(sao)描、逆(ni)向(xiang)設(she)(she)計(ji)）及三維(wei)(wei)檢(jian)測CAV），是產品(pin)開發(fa)、品(pin)質(zhi)檢(jian)測的(de)必備工(gong)具。三維(wei)(wei)掃(sao)(sao)描儀在部分(fen)地區又稱為(wei)激(ji)光(guang)(guang)抄數(shu)機或者3D抄數(shu)機。

拍(pai)照式光(guang)學(xue)三(san)維(wei)掃描儀(yi)，其(qi)結構原理主要(yao)由(you)光(guang)柵(zha)投(tou)影設備(bei)及(ji)兩(liang)個工業(ye)級的CCD Camera所構成，由(you)光(guang)柵(zha)投(tou)影在待測物上，并加以粗細(xi)變化及(ji)位移，配合CCD Camera將所擷取的數字影像透過計算機運(yun)算處(chu)理，即可得知待測物的實際3D外型。

拍照式三(san)維(wei)掃描儀采用非接觸(chu)白(bai)光(guang)技術(shu)， 避(bi)免對物(wu)體表(biao)面的(de)接觸(chu)，可(ke)以測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)各(ge)種材料的(de)模型，測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)過程(cheng)中被測(ce)(ce)(ce)(ce)物(wu)體可(ke)以任(ren)意(yi)翻轉和移動，對物(wu)件進行多個視角的(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)，系統進行全(quan)自動拼接， 輕松實(shi)現物(wu)體360高精度測(ce)(ce)(ce)(ce)量(liang)。并且能(neng)夠(gou)在(zai)獲取(qu)表(biao)面三(san)維(wei)數據的(de)同時(shi)，迅速(su)的(de)獲取(qu)紋(wen)理信(xin)息，得到逼真的(de)物(wu)體外形，能(neng)快速(su)的(de)應用于(yu)制造行業的(de)掃描。