三維掃描儀技術(shù)通常以數(shù)字測(cè)量設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)為原始信息源。只有獲得待反演實(shí)體的表面三維信息，才能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面的模型檢測(cè)、建模、評(píng)估、改進(jìn)和制造等工作。然而，測(cè)量方法的質(zhì)量直接影響被測(cè)實(shí)體描述的準(zhǔn)確性和完整性、實(shí)體幾何信息數(shù)字化的速度、重建的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)表面和實(shí)體模型的質(zhì)量，以及整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度和質(zhì)量。因此，在整個(gè)鏈中，在整個(gè)項(xiàng)目的開始，它是整個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)，也是技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)部分。

三維掃描儀的數(shù)據(jù)采集方法，即三維表面數(shù)據(jù)采集方法，可以分為接觸式和非接觸式。接觸測(cè)量方法包括坐標(biāo)測(cè)量機(jī)和色譜法。非接觸測(cè)量方法包括光學(xué)測(cè)量、超聲波測(cè)量、電磁測(cè)量等方法。坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種大型、精密的三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，可以測(cè)量復(fù)雜形狀工件的空間尺寸。

三維掃描儀

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，適應(yīng)性強(qiáng)，但接觸式探頭測(cè)量的致命弱點(diǎn)是測(cè)量速度太慢，測(cè)量效率太低，有些軟表面無(wú)法測(cè)量。因此，僅僅對(duì)快速制造做出反應(yīng)是不夠的。干涉測(cè)量法通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相干光束之間的光程差來(lái)計(jì)算物體的高度分布。測(cè)量精度很高，但測(cè)量范圍小，抗干擾能力弱。它不適于測(cè)量凹凸變化較大的復(fù)雜曲面。

激光衍射法與干涉法基本相同。色譜是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)。在填充被研究零件的原型后，三維掃描儀采用逐層銑削和逐層光學(xué)掃描相結(jié)合的方法，獲得零件原型不同位置和截面的內(nèi)外輪廓數(shù)據(jù)，并將它們結(jié)合起來(lái)獲得零件的三維數(shù)據(jù)。色譜的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量任何形狀和任何結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)部和外部輪廓，但測(cè)量方法是破壞性的。

基于光學(xué)三角原理的激光掃描法(Laser Scanning Method)這種測(cè)量方法根據(jù)光學(xué)三角測(cè)量原理，以激光為光源，其結(jié)構(gòu)模式可分為光點(diǎn)、單線、多光條等。并且光電敏感元件用于在另一位置接收激發(fā)光的反射能量。根據(jù)物體上光點(diǎn)或光柱的成像偏移，通過(guò)基面、像點(diǎn)、像距離等之間的關(guān)系計(jì)算物體的深度信息。要測(cè)量的物體。

基于相移測(cè)量原理的莫爾條紋測(cè)量方法將光柵條紋投射到被測(cè)物體表面。三維掃描儀光柵條紋受物體表面形狀的調(diào)制，條紋之間的相位關(guān)系會(huì)發(fā)生變化。數(shù)字圖像處理方法分析光柵條紋圖像的相位變化，得到被測(cè)物體表面的三維信息。距離法是利用光的飛行時(shí)間來(lái)計(jì)算距離，通常使用激光和脈沖光束。一種典型的應(yīng)用是電子經(jīng)緯儀交會(huì)測(cè)量方法。

非接觸式機(jī)械光三維掃描儀，又稱立體視覺(jué)測(cè)量法，是目前很先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集方法。根據(jù)兩個(gè)(更多)攝像機(jī)在不同空間位置拍攝的圖像中的視差以及攝像機(jī)位置之間的空間幾何關(guān)系，獲得相同三維空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。該非接觸式機(jī)構(gòu)光測(cè)量方法可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)(更多)照相機(jī)的公共視野中的目標(biāo)特征點(diǎn)，而無(wú)需諸如伺服機(jī)構(gòu)的掃描設(shè)備。

非接觸式機(jī)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)的關(guān)鍵是多幅數(shù)字圖像空間特征點(diǎn)提取和匹配的精度和準(zhǔn)確性。非接觸式機(jī)械光三維掃描儀投影具有空間編碼特征的結(jié)構(gòu)光的方法有效解決了測(cè)量特征提取和匹配的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)光投影測(cè)量法被認(rèn)為是目前三維形狀測(cè)量中很好的方法,它的原理是將具有一定模式的光源,如柵狀光條投射到物體表面,然后用兩個(gè)鏡頭獲取不同角度的圖像,通過(guò)圖像處理的方法得到整幅圖像上像素的三維坐標(biāo),這種非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀方法具有速度快、無(wú)需運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)也在國(guó)外非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，制作的非接觸式機(jī)構(gòu)光在各類參數(shù)都超越了國(guó)外同等設(shè)。