三維掃描儀

　　三維掃描儀（3D scanner） 是一種科學(xué)儀器，用來偵測并分析現(xiàn)實(shí)世界中物體或環(huán)境的形狀（幾何構(gòu)造）與外觀數(shù)據(jù)（如顏色、表面反照率等性質(zhì)）。

　　搜集到的數(shù)據(jù)常被用來進(jìn)行三維重建計(jì)算，在虛擬世界中創(chuàng)建實(shí)際物體的數(shù)字模型。這些模型具有相當(dāng)廣泛的用途，舉凡工業(yè)設(shè)計(jì)、瑕疵檢測、逆向工程、機(jī)器人導(dǎo)引、地貌測量、醫(yī)學(xué)信息、生物信息、刑事鑒定、數(shù)字文物典藏、電影制片、游戲創(chuàng)作素材等等都可見其應(yīng)用。

　　三維掃描儀的制作并非仰賴單一技術(shù)，各種不同的重建技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，成本與售價(jià)也有高低之分。目前并無一體通用之重建技術(shù)，儀器與方法往往受限于物體的表面特性。例如光學(xué)技術(shù)不易處理閃亮（高反照率）、鏡面或半透明的表面，而激光技術(shù)不適用于脆弱或易變質(zhì)的表面。

　　三維掃描儀的應(yīng)用

　　三維掃描技術(shù)是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對物體空間外形和結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。

　　近年來，三維掃描技術(shù)在制造業(yè)中應(yīng)用越來越廣泛，高速三維掃描及數(shù)字化系統(tǒng)在逆向工程中發(fā)揮著越來越重要的作用，并在汽車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用。

　　近年來，市場對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求發(fā)生了巨大的變化，多品種、小批量代替了少品種、大批量的生產(chǎn)模式。逆向工程在對已有產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)丈量擬合、分析、改進(jìn)設(shè)計(jì)，比傳統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)過程要快很多，由于三維掃描具備逆向工程的特點(diǎn)，因此極大地滿足了市場對新產(chǎn)品的需求。

　　三維掃描技術(shù)可實(shí)現(xiàn)非接觸測量，以三維掃描技術(shù)為原理的設(shè)備主要以三次元測量系統(tǒng)為主，與傳統(tǒng)測量手段相比，具有速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)。

　　目前， 三維掃描技術(shù)主要應(yīng)用于以下幾個方面：①逆向工程。②掃描實(shí)物，建立CAD數(shù)據(jù)。③對于不能使用三維CAD數(shù)據(jù)的部件，建立數(shù)據(jù)。④檢測。⑤生產(chǎn)線質(zhì)量控制和產(chǎn)品元件的形狀檢測。等等。

　　根據(jù)三維掃描技術(shù)研發(fā)的設(shè)備有以下幾類：拍照式、關(guān)節(jié)臂式、三坐標(biāo)、激光跟蹤式、激光掃描式。

　　我們知道，零部件以及產(chǎn)品的尺寸測量是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的工作，除了長度、直徑等的測量外，三維測量成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中另一重要的測量工作，如果使用三坐標(biāo)測量機(jī)，不僅價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜，在對復(fù)雜物體進(jìn)行測量時，則速度非常慢，很難實(shí)現(xiàn)在線測量。而三維掃描技術(shù)能夠迅速測量物體表面每個點(diǎn)的三維坐標(biāo)，這是傳統(tǒng)測量手段所不能滿足的。

　　三維掃描技術(shù)在測量中的應(yīng)用，最早可追溯到上世紀(jì)八十年代，當(dāng)時，美國企業(yè)將結(jié)構(gòu)光技術(shù)的三維掃描設(shè)備用于流水線上的零部件檢測，精度達(dá)到了0.02毫米；到九十年代，歐美的一些大汽車公司、機(jī)械加工生產(chǎn)和裝配廠開始使用三維掃描儀對對產(chǎn)品外形和零部件進(jìn)行測量。如今，三維掃描儀在國外得到廣泛的應(yīng)用。

　　形創(chuàng)·中國致力于三維掃描技術(shù)的開發(fā)雖然只有十多年，但是其產(chǎn)品的更新?lián)Q代非常快速，這既得益于其擁有強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，同時通過收購Acti CM、Inspeck等世界領(lǐng)先廠商，也為其技術(shù)創(chuàng)新帶來新的變革。

　　目前，形創(chuàng)·中國生產(chǎn)的便攜式3D掃描儀、光學(xué)坐標(biāo)測量系統(tǒng)等三維掃描儀在市場上具有很大的占有率，憑借先進(jìn)的技術(shù)，贏得了眾多用戶的認(rèn)可。

　　其研發(fā)的三維掃描儀在航空航天、汽車/運(yùn)輸、消費(fèi)品、制造業(yè)、重工業(yè)、發(fā)電行業(yè)等各大行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。

　　德中施君光電技術(shù)有限公司致力于光學(xué)測量三十余年，其研發(fā)的手持式三維激光掃描儀、三維掃描檢測儀等產(chǎn)品憑借先進(jìn)的技術(shù)和可靠的性能得到了廣大用戶的認(rèn)可。

　　未來，隨著光、機(jī)、點(diǎn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的成熟，三維掃描儀必將向著速度更快、精度更高、更輕更便攜、應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛等方向發(fā)展。

　　三維激光掃描儀的應(yīng)用領(lǐng)域

　　作為新的高科技產(chǎn)品，三維激光掃描儀已經(jīng)成功的在文物保護(hù)、城市建筑測量、地形測繪、采礦業(yè)、變形監(jiān)測、工廠、大型結(jié)構(gòu)、管道設(shè)計(jì)、飛機(jī)船舶制造、公路鐵路建設(shè)、隧道工程、橋梁改建等領(lǐng)域里應(yīng)用。三維激光掃描儀，其掃描結(jié)果直接顯示為點(diǎn)云（pointcloud 意思為無數(shù)的點(diǎn)以測量的規(guī)則在計(jì)算機(jī)里呈現(xiàn)物體的結(jié)果），利用三維激光掃描技術(shù)獲取的空間點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可快速建立結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不規(guī)則的場景的三維可視化模型，既省時又省力，這種能力是現(xiàn)行的三維建模軟件所不可比擬的 。

　　三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域：最近幾年，三維激光掃描技術(shù)不斷發(fā)展并日漸成熟，三維掃描設(shè)備也逐漸商業(yè)化，三維激光掃描儀的巨大優(yōu)勢就在于可以快速掃描被測物體，不需反射棱鏡即可直接獲得高精度的掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)。這樣一來可以高效地對真實(shí)世界進(jìn)行三維建模和虛擬重現(xiàn)。因此，其已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一，并在文物數(shù)字化保護(hù)、土木工程、工業(yè)測量、自然災(zāi)害調(diào)查、數(shù)字城市地形可視化、城鄉(xiāng)規(guī)劃等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

　　（1）測繪工程領(lǐng)域：大壩和電站基礎(chǔ)地形測量、公路測繪，鐵路測繪，河道測繪，橋梁、建筑物地基等測繪、隧道的檢測及變形監(jiān)測、大壩的變形監(jiān)測、隧道地下工程結(jié)構(gòu)、測量礦山及體積計(jì)算。

　　（2）結(jié)構(gòu)測量方面：橋梁改擴(kuò)建工程、橋梁結(jié)構(gòu)測量、結(jié)構(gòu)檢測、監(jiān)測、幾何尺寸測量、空間位置沖突測量、空間面積、體積測量、三維高保真建模、海上平臺、測量造船廠、電廠、化工廠等大型工業(yè)企業(yè)內(nèi)部設(shè)備的測量；管道、線路測量、各類機(jī)械制造安裝。

　　（3）建筑、古跡測量方面：建筑物內(nèi)部及外觀的測量保真、古跡（古建筑、雕像等）的保護(hù)測量、文物修復(fù)，古建筑測量、資料保存等古跡保護(hù)，遺址測繪，贗品成像，現(xiàn)場虛擬模型，現(xiàn)場保護(hù)性影像記錄。

　　（4）緊急服務(wù)業(yè)：反恐怖主義，陸地偵察和攻擊測繪，監(jiān)視，移動偵察，災(zāi)害估計(jì)，交通事故正射圖，犯罪現(xiàn)場正射圖，森林火災(zāi)監(jiān)控，滑坡泥石流預(yù)警，災(zāi)害預(yù)警和現(xiàn)場監(jiān)測，核泄露監(jiān)測。

　　（5）娛樂業(yè)：用于電影產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，為電影演員和場景進(jìn)行的設(shè)計(jì)，3D游戲的開發(fā)，虛擬博物館，虛擬旅游指導(dǎo)，人工成像，場景虛擬，現(xiàn)場虛擬。

　　（6）采礦業(yè)：在露天礦及金屬礦井下作業(yè)，以及一些危險(xiǎn)區(qū)域人員不方便到達(dá)的區(qū)域。例如：塌陷區(qū)域、溶洞、懸崖邊等進(jìn)行三維掃描。