三维激光扫描仪根据什么原理测距（三维激光扫描仪的工作原理和六大技术特点）

三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术的突破。三维激光扫描仪通过激光测距的原理，把激光先投射到被测物体表面，继而反射回扫描仪内的传感器中，扫描仪据此计算其与物体的距离，确定物体在空间中的位置，得到三维点云数据。

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。

三维激光扫描系统分为机载、车载、背包和手持型几种类型。其中，各个类型的激光扫描仪针对的使用场景是不同的，精度也是不一样的：

• 机载激光扫描系统：大地测绘，城市级别的测绘
• 地面式激光扫描系统：建筑、装修、幕墙
• 背包式激光扫描系统：规划测绘
• 手持激光扫描系统：工业

因此，利用不用类型的三维激光扫描仪，我们可以轻松采集各种小型的、大型的、复杂的、标准或非标准的场景的高精度、高密度三维点云数据，进而快速重构出目标场景的真三维模型。

利用激光测距原理工作的三维激光扫描有什么技术特点？

1.数据获取自动化，一键式操作

三维激光扫描仪高度智能化，无需人工干预，三维激光扫描仪自动发射的激光即可测得目标物表面点的三维坐标信息，无需复杂操作，实现一键自动扫描。

2.“快”（ 100万点每秒）

“快”是扫描仪诞生产生的概念，在常规测量手段里，一个点的测量需要花在2—5秒左右，在复杂的场景里，可能要花几分钟的时间对一点的坐标进行测量。

三维激光扫描仪的诞生改变了这一现状，现在三维激光扫描仪最大速度已经达到100万点每秒，这是三维激光扫描仪对物体详细描述的基本保证，古文体，工厂管道，隧道，地形等复杂的领域无法测量已经成为过去式。

3.数据获取全要素，高密度、高精度（误差为毫米级）

三维激光扫描以水平和竖直方向同时全方位快速的获取高精度，高分辨率的海量的点位数据。现场所有肉眼能见的物体（玻璃、水、镜面反射物体除外）都可以扫描得到。

4.数据是三维矢量，简单直观

三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X,Y,Z点的信息，还包括R,G,B颜色信息，同时还有物体反射率的信息，这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实再现的感觉。

5.非接触测量方式，保证作业安全

采用非接触目标的方法，人员无需接触被测物体，即可直接采集物体表面的三维数据，降低了测量风险。能有效避免异形建筑，危险场景（高空，电厂，辐射）的测量危险，为测量提供安全。

6.数字化兼容性好

通过直接获取数字信号采集的数据，所以具有全数字特征，方便进行后期处理和输出，与Revit、AutoCAD、SketchUp、ArchiCad、Bentley、Tekla等软件有很好的共享性。

目前，市面上使用面较广的三维激光扫描仪是天宝的Trimble X7 3D激光扫描仪和Trimble SX10 扫描全站仪。

1.Trimble X7 3D激光扫描仪

Trimble X7专为测量，建筑，工业和法证应用而设计。扫描仪具有Trimble X-Drive技术，测量级自动整平和智能校准系统。集成了简化的工作流程，使用Trimble Registration Assist能在现场自动注册点云数据。

Trimble X7还包括高性能相机，可创建集成到项目中的全景图像。这样就可以导出完全注册的，有照片颜色的点云。这种组合使扫描和图像可以被捕获，完全注册在一起，完善，控制并导出各种已建立的数据格式。

Trimble X7激光扫描仪系统旨在使所有扫描人员都能快速轻松地捕获精确的3D扫描数据，以生成高质量的可交付成果。

产品特点：

简单

• 可靠的外业工作流程适合所有用户
• 直观的Trimble Perspective软件，用于操作、管理、查看和 验证扫描数据
• 用Trimble VISION ™ 技术快速捕获影像
• 紧凑轻便，便于运输和移动

智能

• 突破性创新，用于可靠的数据采集
• 全新的Trimble X-Drive偏转系统，可实现自动校准，确保每次扫描的精准度，不再花费时间停工返厂校准
• 独特的Trimble Registration Assist ，用于自动配准、精细化处理和产生报告，您可以满怀信心和信任地离开工地
• 高精度自动整平

2.Trimble SX10 扫描全站仪

Trimble SX10影像扫描仪为测绘、工程设计和扫描专业人员提供世界上最具创新的解决方案，重新定义了日常测绘设备的功能。

Trimble SX10将改变您的工作方式。这种新的通用解决方案能采集高密度 3D 扫描数据、增强型 Trimble VISION 影像数据和高精度全站仪数据的任意组合数据，让您可以准确地捕获所需的内容，节约每一项工作的时间和资金。

借助 Trimble 全新闪电 3DM，SX10 既能在单台仪器上捕获高精度全站仪测量结果， 同时又能实现真正的高速 3D 扫描，从而提供前所未有的高精度和测量性能。

产品特点：

• 将测绘、影像和高速 3D 扫描集成到一个创新解决方案中。
• Trimble 高精度的闪电 3DM 技术提供的扫描范围最远可达 600 m，并且具有业内最小的光斑—在 100 m 处只有 14 mm。
• 利用 Trimble 闪电扫描技术每秒最多可以扫描 26,600 点，只需 12 分钟就能完成一次完整的全景扫描。
• 经改进的 Trimble VISION™ 技术可以方便快捷地捕获高分辨率的现场图像。
• 完全集成熟悉的 Trimble Access 和 Trimble Business Center 软件的工作流程。

如今，三维激光扫描技术在文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、灾害评估、船舶设计、军事分析等领域获得了一定的成果。

未来，随着技术的进步和测绘业的发展，三维激光扫描技术将得到更广泛和深入的应用，为国家实景测绘行业贡献出更多成功的产品和技术。

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