概述三维激光扫描仪扫描仪工作原理

发布时间2023-01-02 08:30:02　人气

应用*近几年，三维激光扫描技术不断发展并日渐成熟，目前三维扫描设备也逐渐商业化，三维激光扫描仪的巨大优势就在于可以快速扫描被测物体，不需反射棱镜即可直接获得高精度的扫描点云数据。这样一来可以高效地对真实世界进行三维建模和虚拟重现。因此，其已经成为当前研究的热点之一，并在文物数字化保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域有广泛的应用。（1）测绘工程领域大坝和电站基础地形测量、公路测绘，铁路测绘，河道测绘，桥梁、建筑物地基等测绘、隧道的检测及变形监测、大坝的变形监测、隧道地下工程结构、测量矿山及体积计算。（2）结构测量方面桥梁改扩建工程、桥梁结构测量、结构检测、监测、几何尺寸测量、空间位置冲突测量、空间面积、体积测量、三维高保真建模、海上平台、测量造船厂、电厂、化工厂等大型工业企业内部设备的测量；管道、线路测量、各类机械制造安装。（3）建筑、古迹测量方面建筑物内部及外观的测量保真、古迹（古建筑、雕像等）的保护测量、文物修复，古建筑测量、资料保存等古迹保护，遗址测绘，赝品成像，现场虚拟模型，现场保护性影像记录。（4）紧急服务业反恐怖主义，陆地侦察和攻击测绘，监视，移动侦察，灾害估计，交通事故正射图，犯罪现场正射图，森林火灾监控，滑坡泥石流预警，灾害预警和现场监测，核泄露监测。（5）娱乐业用于电影产品的设计，为电影演员和场景进行的设计，3D游戏的开发，虚拟博物馆，虚拟旅游指导，人工成像，场景虚拟，现场虚拟。分类按测量方式可分为基于脉冲式；基于相位差；基于三角测距试验方法。按用途可分为为室内型和室外型。也就是长距离和短距离的不同。一般基于相位差试验方法的三维激光扫描仪测程较短，只有百米左右。而基于脉冲式试验方法的三维激光扫描仪测程较长，测程*远的可达6公里。按生产厂家不同Surphaser（美国），I-site (澳大利亚maptek)，Riegl（奥地利），徕卡（瑞士），天宝，Optect，拓普康（日本），Faro等产家【导读】扫描仪能将图片、文稿、照片、胶片、图纸等图形文件输入计算机，与打印机和调制解调器配合具有复印和发功能，由于普及型扫描仪已降至千元以下，使扫描仪逐步

扫描仪能将图片、文稿、照片、胶片、图纸等图形文件输入计算机，与打印机和调制解调器配合具有复印和发功能，由于普及型扫描仪已降至千元以下，使扫描仪逐步成为办公、工程设计、艺术设计以及家庭用户不可缺少的计算机设备。

你需要何种性能、何种档次的扫描仪呢?

性能参数

描述扫描仪的性能参数很多，以下介绍一般用户购买时需要考虑的技术指标。

1.扫描幅面:扫描幅面通常有A4、A4加长、A3、A1、A0等规格。大幅面扫描仪价格很高，一般家庭和办公用户建议选用A4幅面的扫描仪。根据需要办公用户也可以考虑选购A3幅面甚至更大幅面的扫描仪。

2.分辨率:分辨率反映扫描图像的清晰程度。分辨率越高的扫描仪，扫描出的图像越清晰。扫描仪的分辨率用每英寸长度上的点数DPI(DotPerInch)表示。

一般办公用户建议选购分辨率为600×1200(水平分辨率×垂直分辨率)的扫描仪。水平分辨率由扫描仪光学系统真实分辨率决定，垂直分辨率由扫描仪传动机构的精密程度决定，选购时主要考察水平分辨率。

3.色彩位数:色彩位数反映对扫描出图像色彩的区分能力。色彩位数越高的扫描仪，扫描出图像色彩越丰富。

色彩位数用二进制位数表示。例如1位的图像，每个像素点可以携带1位的二进制信息，只能产生黑或白两种色彩。

8位的图像可以给每个象素点8位的二进制信息，可以产生256种色彩。常见扫描仪色彩位数有24位，30位，36位和42位等常见标准。

建议选购30位色彩或36位色彩的扫描仪。30位的扫描仪已经成为淘汰产品，建议不要购买。

4.感光元件:感光元件是扫描仪的眼睛，扫描质量与扫描仪采用感光元件切切相关，普通扫描仪有用的感光元件有CCD(ChargeCoupledDevice)和CIS(ContactImageSensor)。

CCD感光元件的扫描仪技术成熟。它配合由光源、几个反射镜和光学镜头组成的成像系统，在传感器表面进行成像，有一定景深，能扫描凹凸不平的实物。

CIS是广泛应用于机感光元件，其极限分辨率600DPI左右，较CCD技术存在一定的差距，仅用于低档平板扫描仪中。

配套软件

扫描仪的功能都要通过相应的软件来实现，除驱动程序和扫描操作界面以外，几乎每一款扫描仪都会随机赠送一些图像编辑软件、OCR文字识别等软件。

不同扫描配供软件性能，操作方法不一。对不熟悉图形处理的用户，建议选择配套提供操作简单，使用方便的扫描仪。

接口

接口指扫描仪与电脑的联接方式，常见的有SCSI接口、EPP接口和USB接口。

SCSI接口扫描仪通过SCSI接口卡与电脑相连，数据传输速度快。缺点是安装较为复杂，需要占用一个扩展插槽和有限的电脑资源(中断号和地址)。

如果你经常扫描大量的图档，应当选择SISC接口扫描仪，可节约不少时间。

EPP接口(打印机并口)用电缆即可联接扫描仪、打印机和电脑，安装简便。能连接笔记本电脑。

但其数据传输速度略慢于SCSI接口扫描仪，对扫描速度要求不高、扫描量不大、不经常使用扫描仪的用户，建议选购EPP接口扫描仪。

USB接口扫描仪速度快、支持即插即用，与电脑的连接非常方便，但要求你的电脑支持USB接口，有条件的用户，建议选购USB。

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钢筋扫描仪主要用于工程建筑混凝土结构中钢筋分布、直径、走向，混凝土保护层厚度质量的检测。钢筋扫描仪能够在混凝土的表面测定钢筋的位置、布筋情况、测量混凝土保护层厚度、钢筋直径等。除此之外，钢筋扫描仪还可以对混凝土结构中的磁性体及导电体的位置进行检测，如墙体内的电缆、水暖管道等，施工前的探测可以有效避免施工中对这些设施的损坏，减少意外的发生。钢筋扫描仪是施工过程监测和质量检验的有效工具。

钢筋扫描仪维护及保养

1、定期对钢筋扫描仪进行校准，并存档调校记录，指定专人负责仪器校准;

2、每月按指定项目对钢筋扫描仪进行维护,记录每次检查维护的项目是否正常;

3、对于在使用过程中发现问题的，测试人员应即时通知钢筋扫描仪维护人员,并上报上级主管，告知仪表故障现象和产生相应问题的原因;

4、按规定定期将钢筋扫描仪送到标准计量部门进行校准;

5、每月为钢筋扫描仪做一次清理工作，由于仪器的原厂家规定没有原厂家的同意不得擅自拆开仪器。因此，清洗的对象主要为钢筋扫描仪的外壳和表面，建议采用酒精擦洗，注意不要将酒精流入仪器内部。清洗完后，用干净的干布吸干附在仪器表面的液体。保持仪器的清洁和干燥;

6、钢筋扫描仪放置的位置需满足以下条件周边不存在腐蚀性的气体;周边不存在直射的光线;清洁的环境;仪器放置的位置平整;

概述三维激光扫描仪扫描仪工作原理(图1)