三维扫描仪的应用与发展

        随着近几年计算机技术的发展，各行各业不断追求创新。原始的工业生产制造、影视制作、服装设计、航空领域、医疗诊断等行业逐渐提出了越来越迫切的需求：快速获取物体的三维模型。

        三维扫描仪作为运用光、机、电相结合的技术直接得到物体的原始三维信息的计算机输入设备，正成为满足这一需求的关键工具。而实物样件获取产品数学模型的技术，即逆向工程，也在此过程中发挥着重要作用。

        起初逆向工程仅用于物体的虚拟重建，但随着3D打印机的逐步发展，其应用范围已扩展至物体在现实生活中的重建。因此，3D扫描仪的应用也日趋广泛。

三维扫描仪的分类与应用

        总的来说三维扫描仪可以分为接触式和非接触式两种。常见的白光扫描、蓝光扫描等光栅扫描仪和点激光扫描、线激光扫描、面激光扫描等激光扫描仪均属于非接触式三维扫描仪的范畴。不同技术构建而成的三维扫描仪也有不同的应用范围。

        激光技术由于具有强穿透性，使得激光三维扫描仪不适用于表面脆弱、易发生变化的物体；而光学技术由于较难处理闪亮表面，使得光栅三维扫描仪不适用与表面为镜面的物体。

三维扫描仪的精度与数据处理

        系统结构参数偏差会导致坐标测量误差。为提高测量精度，对三维扫描仪进行标定，以获得尽可能准确的实际结构参数是非常必要的。

        在三维扫描仪对物体扫描过程中，由于各种因素的限制，可能导致物体某些部分获取的数据不完整，造成三维数据残缺。因此，需要对测量数据加以延拓和修补。

三维重建技术

        在获取物体表面采样点的“点云”数据后，必须用多边形、曲线、曲面等形式将模型描述出来，即进行三维重建。三角网格模型作为三维重建方法，分别对规则数据和散乱数据的三角剖分进行了研究。

        针对结构光扫描获得的规则数据，提出了一种基于轮廓线相关性的启发式搜索算法；而对多关节扫描获得的散乱数据则先进行切割得到截面轮廓线，然后对截线进行排序，再在两条有序的截线之间构建三角网格。