三维激光扫描机的工作原理和技术特点

90年代中期开始出现的三维激光扫描技术，是继GPS空间定位系统之后测绘技术的又一次突破。三维激光扫描机基于激光测距原理，将激光投射至被测物体表面，然后反射回扫描仪中的传感器。基于此，扫描仪计算与物体的距离，确定物体在空间中的位置，并获得3D点云数据。

与传统的单点测量相比，三维激光扫描技术也被称为从单点测量到表面测量的革命性技术突破，因为三维激光扫描机可以密集地获取目标物体的大量数据点。

三维激光扫描机分为机载、车载、背负式和手持式。其中，不同类型的激光扫描仪有不同的使用场景和不同的精度：1、机载激光扫描系统：大地测绘、市级测绘；2、地基激光扫描系统：建筑、装饰、幕墙；3、背包激光扫描系统：计划和测绘：4、手持式激光扫描系统：工业。因此，通过使用不同类型的3D激光扫描仪，我们可以轻松地采集各种小型、大型、复杂、标准或非标准场景的高精度、高密度的3D点云数据，然后快速重建目标场景的真实3D模型。

利用激光测距原理的三维激光扫描机有什么技术特点？

1、数据采集自动化，一键操作。三维激光扫描机高度智能化，不需要人工干预。3D激光扫描仪自动发射的激光可以测量目标物体表面点的3D坐标信息，无需复杂操作即可实现一键自动扫描。

2、“快”。“快”是扫描仪诞生的概念。在常规测量方法中，测量一个点大约需要2-5秒。在复杂的场景中，测量一个点的坐标可能需要几分钟。3D激光扫描仪的诞生改变了这一局面。现在3D激光扫描仪的速度已经达到了每秒100万点，这是3D激光扫描仪对物体进行详细描述的基本保证。古文字、工厂管道、隧道、地形等复杂领域无法测量已经成为过去。

3、数据采集的所有要素，高密度和高精度。三维激光扫描可以同时获得水平和垂直方向的高精度、高分辨率的海量点数据，现场所有肉眼可见的物体都可以扫描。

4、数据是三维向量，简单直观。三维激光扫描仪每次测量的数据不仅包含X、Y、Z、Y、Z点的信息，还包含R、G、B、G、B颜色的信息，以及物体反射率的信息。如此全面的信息能给人一种物体在计算机中真实再现的感觉。

5、非接触式测量方法，确保操作安全。通过使用非接触靶标的方法，人们可以直接采集物体表面的三维数据，而无需接触被测物体，从而降低了测量风险。能有效避免异形建筑物和危险场景的测量危险，为测量提供安全保障。