聊一聊：激光三维扫描

liukai · 发表于 2022-4-22 20:58:02

　　激光扫描仪可用于诸多领域、诸多场景：从建筑、土木工程到法医、考古。随着技术成本越来越低、设备越来越小巧轻便，越来越多的行业开始采用激光扫描。下面，我们介绍一些常见的应用场景。车身扫描https://www.artec3d.cn/Artec 3D扫描仪,三维扫描仪公司提供高精度,专业便携的3D扫描解决方案,3d扫描建模,室内3d扫描,手持三维扫描仪,三维立体扫描仪,逆向工程,逆向设计等方案，适合艺术品、文物、事故现场、厂房、工业设计等行业的三维扫描服务和应用，经历15年以上市场验证。

　　使用短距三角测量激光三维扫描仪扫描汽车底盘

　　从小型机械部件到大型工业品，激光扫描仪已成为产品设计和开发人员工具箱的必备工具。过去，一项复杂工艺需要耗时多天才能完成组装，还要手工测量，部件检测的过程十分痛苦，但有了激光扫描仪，通过逆向工程制作CAD表面模型只要几分钟，制作参数化CAD模型只要几个小时。如果部件受损或变形，需要重新设计却有没有CAD数据，那么就可以用扫描仪来制作精准的数字蓝图。带有嵌入式处理器的便携式激光扫描仪非常适合检测中小型物体，而中距和长距扫描仪非常适合大型物体的检测。快速完成CAD模型，能节省数小时甚至数天的时间，让研发团队专注于产品改进。

　　使用激光扫描仪检测水管

　　质量检测是制造过程中的另一个重要环节，也是激光扫描仪大显身手的领域。过去，质检常常采用手动接触式测量法，而现在，得益于激光扫描品质，工作流程速度更快，精度更高，测量数据也更多。反过来，迭代循环就更少，产品交付时间也会更短。CMM通常一次只能采集几十个点，需接触物体表面，还要为每个检测部件编程，而激光扫描仪不同，它可以在很短的时间内，为几何复杂的各类物体捕获数百万个测量值，且无需接触物体表面。

　　要点

　　无论是工业生产还是非工业领域，激光扫描仪都被认为是非常高效的测量工具，包括逆向工程、质量控制、法医、自动驾驶汽车。

　　短距激光三角测量扫描仪有便携手持型设备，无论何种设备，位于何处，都能享受极致的灵活。这类设备非常适合捕获高度复杂、无法手动或借助探头测量的部件。由于质量轻便，质检人员现在更加灵活机动，不用被束缚在特定的操作地点。

　　长距激光扫描仪适合为大型物体进行检测，完成精准测量，还能配合使用手持式扫描解决方案，为小型元素完成高清捕获。激光扫描仪捕获的3D模型，可在扫描处理软件中处理，随后转换成CAD文件。这时，还能与原始CAD模型对比，识别出超出公差范围的部位。

　　使用三角测量激光三维扫描仪捕获犯罪现场

　　由于激光扫描仪能捕获房间内部、楼房、完整场地等大型空间，因此它也成为精细记载、犯罪现场调查、事故再现等场景中的得力助手。和相片、视频、卷尺等传统证据搜集方式不同，激光扫描仪让调查人员得以捕获犯罪现场的原貌，每件证据都能精准测量，无论是尸体、脚印还是弹孔，都能在几分钟内完成。

　　带有嵌入式处理器的便携式手持激光扫描仪，适合一天需在多个地点捕获物体的项目。如需更精准的数据，也可使用手持式扫描仪，例如近距离扫描尸体、破损的家具，或者扫描罪犯留下的脚印。而长距扫描仪适合捕获整个现场。将其放在房间中央自动扫描，调查人员就可以和证人、受害人谈话，或进行其他调查工作，无需再控制扫描仪。三维数据让法医对犯罪现场有了更为全面详细的认识，也能让庭审案件更具说服力。

　　使用三脚架长距激光扫描仪扫描仓库

　　对于中距和长距地面型激光扫描仪而言，另一种常见应用场景，就是三维捕获楼房或整个建筑工地，对建筑师和建筑人员而言更是司空见惯。通过这类设备，设备所有人或建筑项目管理员就能快速完成精准记录，为楼房制作3D模型，记录详细情况。此外，这些设备也可用于施工进度跟踪或新建项目的质检，对比成品建筑与设计模型。激光扫描仪不仅节省了手动测量的时间和成本，也大大提升了施工安全，对于一些风险较大的项目而言，非常重要。建筑项目的整个周期都可以使用激光三维扫描仪，保存好大量三维数据，还可用于今后项目的翻新或全新项目，也能随时查看。

　　使用手持式短距激光扫描仪捕获三角龙头骨（供图：David Cano / 3D Printing Colorado）

　　另一个激光扫描仪不可或缺的领域就是考古，在考古挖掘现场，无论是灭绝物种的一根骨头，还是整座古城，都能进行3D记录。带嵌入式处理器的便携式手持激光扫描仪还能在野外工作，方便灵活，考古学家记录任何想记录的考古发现。得益于设备上自带的屏幕，他们还能实时看到模型的构建过程，无需另外携带电脑或平板。长距地面型和机载激光扫描设备也能成功应用于地形测绘、挖掘规划，发现研究人员无法用肉眼看的考古遗址，让历史不被埋没。

　　过去，考古学家只能使用全站仪、GPS设备、摄影测量法等方式搜集数据，而有了激光扫描仪，考古学家搜集高清可靠数据的速度就比原来快了许多，在考古挖掘过程中，为他们节省了数百小时的时间。由于扫描仪无需接触物体表面，不具破坏性，还能用来捕获易碎文物，保留它们的原貌。捕获数据可用于考古记录，也能制作虚拟模型，用于文物修复保护和文物展览。

　　车载激光测绘系统

　　移动测绘是长距激光扫描仪的另一种应用。移动测绘是指通过陆上移动车辆（汽车、火车、船只）或空中飞行器（无人机、直升机、飞机）收集三维地理空间数据的过程，也就是收集物体在地球上的具体位置。移动测绘系统通常装有各种导航和遥感技术，例如GNSS、摄像头、激光雷达。结合所有技术，专业人士即可记录、测量、认识某个环境，完成可视化，适合管理公路铁路网络、城市规划，分析水下或地下结构，提升发电厂基础设施安全性，设计数字地图等大量场景。