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。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速性，不接触性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性，其应用推广像GPS一样引起测量技术的又一次革命。
一、扫描原理
三维激光扫描仪利用激光测距的原理，通过高速测量记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。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。
二、搭载平台分类
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不同，精度也不一样：
- 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
地面式激光扫描系统
背包式激光扫描系统
三、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。
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
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。
四、技术应用
三维激光扫描仪，其扫描结果直接显示为点云，利用三维激光扫描技术获取的空间点云数据，可快速建立结构复杂、不规则的场景的三维可视化模型，既省时又省力，这种能力是现行的三维建模软件所不可比拟的 。
利用维激光扫描仪+ContextCapture创造的三维模型
目前，三维激光扫描仪已经成功的在文物保护、城市建筑测量、地形测绘、采矿业、变形监测、工厂、大型结构、管道设计、飞机船舶制造、公路铁路建设、隧道工程、桥梁改建等领域里应用。
如果，您有相关的激光扫描建模需求，或对天宝激光扫描仪感兴趣，欢迎关注“艾三维技术”微信公众号，联系我们。
