1. 手持式三维扫描仪的主要误差
三维激光扫描仪(3D laser scanner)是一种科学仪器，其能提供扫描物体表面的三维点云数据，因此可以用于获取高精度高分辨率的数字地形模型。
大空间三维激光扫描仪原理
大空间三维激光扫描仪原理原理比较简单，事实上和全息照片有着相同的原理，首先，需要将激光分成两束，一束光照射物件 ，一束直接照到底片上，使感光原件感光。从这是利用了从物体后部反射的激光束与物体前部反射的激光束所走过的距离不同，因此与直接照射的参考光束所形成的干涉条纹不同，而三维型激光扫描仪则记录了全部的条纹，也就记下了物体的立体形象，只要再用激光去照射全息图片，就可以显出物体的真面目。观看这样的图片时，只要改变观察的角度，就可以看到被前面物体挡住的部分，而且从这机关报照片中任意剪下一小块，都可从它看到物体的全貌，只是观察的窗口较窄，就好比从钥匙口看室内的情况一样。
大空间三维激光扫描仪优势
三维激光扫描仪按照扫描距离大体可分为大空间三维激光扫描仪、手持式三维扫描仪等。大空间三维激光扫描仪具有超长扫描距离的优势，能够扫描半径100米范围以上的空间，有一些大空间三维激光扫描仪能够扫描距离半径达到4000米。
大空间三维激光扫描仪应用领域
根据扫描距离的长短，大空间三维激光扫描仪可分泵用于建筑和土木工程、制造业和数字工厂、检测和逆向工程、文物遗产、范围最和事故调查、地形和矿产测量、建筑和正射影像测量、简历考古和文化遗产档案、电力、水利、城市三维建模、数字建模和车在激光扫描、成像系统、土木工程等领域。
大空间三维激光扫描仪推荐产品
FARO Focus 3D大空间三维激光扫描仪
FARO Focus X130 大空间三维激光扫描仪每秒可获取976000个点，最长扫描距离可达130余米，用户可以通过彩色接触屏简单直观的进行操作，该仪器还内置了同轴高分辨率相机，使彩色影像与点云的匹配无偏差。此外，该设备更加便携小巧，大大提升了对外业现场的便捷性。 FARO Focus X330是一款具有具有超长扫描距离的高速大空间三维激光扫描仪。Focus 3D X330将扫描范围扩展至全新的尺寸：能够在阳光直射下扫描最远距离为330米的物体。利用所集成式GPS接收器，这款激光扫描仪能够使每一次扫描与后处理相互关联，使其成为测量型应用的理想选择。凭借更高的精度和更大的范围，Focus 3D X330极大地简化了测量和后处理工作。三维扫描数据可被轻松的导入所有常用的事故重视、结构、土木工程、建筑、法医鉴定、工业制造和土地测量软件解决方案。因此、它能够快速、精确且可靠地完成距离尺寸、面积和体积的计算、分析和检测任务以及数字化建档工作。
RIEGL 大空间三维激光扫描仪
RIEGLVZ-400 三维激光扫描成像系统拥有RIEGL 独一无二的全波形回波技术(waveformdigitization)和实时全波形数字化处理和分析技术(on-line waveform analysis)，每秒可发射高达300,000 点的纤细激光束，提供高达0.0005°的角分辨率。这种高精度高速激光测距及可同时探测到多重乃至无穷多重目标的细节信息技术优势，是传统单次回波反映单一物体技术所无法比拟的。除此以外，基于RIGEL 独特的多棱镜快速旋转扫描技术，它能够产生完全线性、均匀分布、单一方向、完全平行的扫描激光点云线。
2. 三维扫描仪的特点
随着信息和通信技术的发展，人们在生活和工作中接触到越来越多的图形图像。
获取图像的方法包括使用各种摄像机、照相机、扫描仪等，利用这些手段通常只能得到物体的平面图像，即物体的二维信息。
在许多领域，如机器视觉、面形检测、实物仿形、自动加工、产品质量控制、生物医学等，物体的三维信息是必不可少的。
因此，如何迅速获取物体的立体彩色信息并将其转化为计算机能直接处理的三维数字模型。
三维扫描仪正是实现三维信息数字化的一种极为有效的工具，但在国外大部分工业化较发达国家，此类设备一般用作三维检测，与逆向工程、优化设计中，所以更长时间被叫做三维测量机
3. 手持式三维扫描仪的主要误差是什么
辐射校正（radiometric correction）是指对由于外界因素，数据获取和传输系统产生的系统的、随机的辐射失真或畸变进行的校正，消除或改正因辐射误差而引起影像畸变的过程。 遥感影像产生辐射误差（即灰度失真）的因素主要有：①大气对电磁波辐射的散射和吸收；②太阳高度与传感器观察角的变化；③地形起伏引起的辐射强度变化；④传感器探测系统性能差异，如光学系统或不同探测器在灵敏度、光谱响应和透光性能上的差异；
4. 手持式三维扫描仪的基本过程
随着信息和通信技术的发展，人们在生活和工作中接触到越来越多的图形图像。
获取图像的方法包括使用各种摄像机、照相机、扫描仪等，利用这些手段通常只能得到物体的平面图像，即物体的二维信息。
在许多领域，如机器视觉、面形检测、实物仿形、自动加工、产品质量控制、生物医学等，物体的三维信息是必不可少的。
因此，如何获取物体的三维信息，即三维物体面形轮廓测量得以发展。
随着计算机技术、光电子技术的迅速发展，新的光学三维扫描技术和计量方法也不断涌现。
常用的三维扫描技术根据传感方式的不同，分为接触式和非接触式两种。
接触式的采用探测头直接接触物体表面，通过探测头反馈回来的光电信号转换为数字面形信息，从而实现对物体面形的扫描和测量，包括三坐标测量机法和电磁数字法。
三坐标测量法是现在最通用的测量方式之一。
接触式测量具有较高的准确性和可靠性；配合测量软件，可快速准确地测量出物体的基本几何形状，如面，圆，圆柱，圆锥，圆球等。
其缺点是：测量费用较高；探头易磨损。
测量速度慢；检测一些内部元件有先天的限制，故欲求得物体真实外形则需要对探头半径进行补偿，因此可能会导致修正误差的问题；接触探头在测量时，接触探头的力将使探头尖端部分与被测件之间发生局部变形而影响测量值的实际读数；由于探头触发机构的惯性及时间延迟而使探头产生超越现象，趋近速度会产生动态误差。
随着计算机机器视觉这一新兴学科的兴起和发展，用非接触的光电方法对曲面的三维形貌进行快速测量已成为大趋势。
这种非接触式测量不仅避免了接触测量中需要对测头半径加以补偿所带来的麻烦，而且可以实现对各类表面进行高速三维扫描。
目前，非接触式三维测量方法很多，常用的有：激光扫描测量、结构光扫描测量和工业CT等。
大体上可以分为以下两大类，一类是二维分析法，包括遮挡阴影法、莫尔条纹法、聚焦法，光度法等；另一类是三维模型法，包括飞行时间距离探测法、被动三角法和主动三角法。下面介绍几种常用的基于三角测量法的三维扫描技术：
点激光测量技术： 通过激光发射单点到物体表面，采用传感器在另外一侧观测，通过每一次的测量点反映物体的三维信息。
其特点是精度较高，但测量速度慢，用于检测相比三坐标系统要快。
线激光扫描技术：通过激光发射一条光线（称为光刀）到物体表面，采用传感器在另外一侧观测变形的光刀，通过解调光刀变形还原物体的三维信息。
相比点激光扫描技术，其扫描速度大大的提高了，但也要附加运动系统才能得到完整的三维物体面形表示。
该测量方法同样具有精度较高的特征，代表系统有三维激光扫描仪，手持式扫描仪等。
面扫描技术：该类技术发展成熟的主要是结构光扫描，采用发射系统发射面光（面激光或者条纹），采用传感器在另外一侧观测变形条纹，结合相位技术及计算机视觉技术解调变形条纹并还原物体的三维信息。
该种技术近来得到极大的发展，能够迅速的获取物体表面的面形信息，同时具有很高的测量精度，对测量环境低，应用于三维扫描具有很大的优势，代表系统有照相式三维扫描仪。深圳市精易迅科技有限公司是一家长期致力于非接触式三维扫描及检测系统研发、销售及服务一体化的专业三维数字化高科技公司，拥有点、线、面不同系列的激光和白光三维扫描系统，为您提供从三维扫描、工业检测到工业设计、脚型鞋楦定制、逆向工程等一系列解决方案。
5. 手持式三维扫描仪的主要误差是
三维激光扫描技术又称为实景复制技术，利用激光测距原理，通过高速激光扫描测量方法，大面积、高分辨率地获取被测对象表面的高精度三维坐标数据以及大量空间点位信息，可以快速建立高精度(精度可达毫米级)、高分辨率的物体真实三维模型以及数字地形模型。是测绘领域继GPS技术之后的又一次技术革命。
相较于传统二维平面图纸的抽象表示，三维激光扫描技术，可以直观反映真实世界的本来面目，应用领域非常广泛，主要有文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故分析、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、军事等。
三维激光扫描系统根据其搭载的不同的平台分为：
（1） 固定式激光扫描系统。也称地面三维激光扫描仪，使用时在地面不同方位设置测站进行扫描。
（2） 车载激光扫描系统。以汽车作为平台，在连续移动过程中连续快速扫描。
（3） 机载激光扫描系统。以无人机或有人机作为平台，在空中对地面进行连续快速扫描。
（4） 手持型激光扫描系统。属于便携式激光扫描仪，使用简单、快捷、轻便。
（5） 背包式激光扫描系统。采用人工背包式背负作业，能适应复杂路线及环境。
三维激光扫描系统通过扫描目标物体，可获得海量的高精度空间三维点云数据，单点精度可达到毫米级，并且可具有真实色彩信息。获取的点云模型能充分体现出目标物体的三维特征信息。根据不同的需求，通过对点云数据的分析、处理，可以获得满足不同需求的丰富数据，从而在不同领域发挥不可比拟的重要作用。
一、古建文物保护领域
根据扫描获取的点云数据，生成古建正射影像。
根据正射影像可绘制古建平面、立面及剖面图等传统施工图纸。
根据三维点云模型可辅助建模，细节更加丰富，模型更加真实准确，方便后续对古建的修复、维护及展示等工作。
二、工程领域
1. 地形测量
3D数字高程
三维激光扫描点云模型可以获得现状建筑的全面数据。根据点云模型返画CAD图可获得高精度的设计图纸。
2. 规划、设计
项目规划设计阶段，首要工作是获得项目及周边的环境信息，环境信息越充分，规划设计工作越得心应手。采用三维激光扫描技术对项目目标环境进行扫描，取得的高精度三维模型，不仅直观、真实，而且包含有项目目标的全部空间信息，对规划设计工作可以起到事半功倍的效果。
在取得的三维空间信息的基础上，可以进一步进行日照分析、管道分析等。
3. 老旧建筑的维护、修复、测量
对于老旧建筑，采用三维扫描技术可以逆向绘制CAD图纸，辅助进行设计、施工、测量等工作。
三维激光扫描点云模型可以获得现状建筑的全面数据。根据点云模型返画CAD图可获得高精度的设计图纸。
4. 工程测量
由于具有高精度、扫描数据全面的特点，三维激光扫描技术可代替传统的工程测量，并在某些方面解决传统手段解决不了的难题，发挥独特的作用。
(1) 监理测量
三维激光扫描是真实场景的复制，资料具有客观可靠性，为监理隐蔽工程、重点部位工程质量提供有效依据，为避免日后的纠纷提供了客观依据。
(2) 竣工测量
竣工测量要求对实际施工完成的建筑物进行测量，基于对实景扫描及高精度的特点，三维激光扫描技术在对异形建筑测量等方面，可以发挥独特的优势。
(3) 隧道测量
通过三维激光扫描仪进行测量，获取隧道表面海量数据点，可生成真实隧道模型，无论是超欠挖分析还是收敛变形分析，结果都更加精准。
数据全面，海量点云，还原隧道真实形态，细节也清晰可辨，数据可随意查看。
结果精准，可达毫米级的测量精度，准确反映隧道变化情况。
收敛变形分析。基于多期数据，可进行隧道收敛变形分析。
超欠挖分析。通过点云模型与设计模型进行对比，可自动生成超欠挖报告，得到各段超欠挖体积分析，同时也可在任意断面处查看形态对比。
5. 变形监测
由于三维激光扫描技术具有高精度的特点，在一定的条件控制下，精度可达到1毫米以内，三维激光扫描技术可以用来对变形进行监测。主要应用在建筑物变形监测、基坑变形监测、桥梁变形监测、隧道变形监测以及地表形变监测等方面。
建筑物变形监测
基坑变形监测
桥梁变形监测
6. 土方和体积测量
采用三维激光扫描仪对现场地形地貌进行扫描，获得现场高精度三维地形数据，对相关数据进行处理后可以计算出土方工程量或其它相关体积。
根据项目情况，采用地面三维激光扫描仪在不同站点进行扫描。
扫描后，现场原始地貌被真实、直观、精确记录。
根据需要可以处理出地形图、等高线、三维模型等各种数据成果。
现场标高点位数据可现场进行复核。
测量成果可进行存档，土方体积计算可采用方格网等方式进行复核，方便后续审计、结算。
7. 三维扫描+BIM应用
三维激光扫描与BIM均以三维模型为中心，两者存在天然的相关性。三维激光扫描是BIM应用中最基础的一个重要环节，对现场三维实际进行采集后与BIM进行结合，才能发挥BIM技术的应用价值。
(1) 三维扫描协助BIM进行逆向建模
通过三维激光扫描取得真实、精确点云模型。
采用相关软件辅助建立BIM模型。
在没有目标图纸资料的情况下，采用三维激光扫描建立BIM模型是最高效的手段。建筑建成后，即使有原始图纸资料，采用三维激光扫描建立的BIM模型更符合实际修建完成的建筑，方便后期的运营管理。
(2) 辅助装饰装修等二次设计
扫描取得的点云模型提供直观及全面的原始室内原始设计数据。
在真实模型基础上进行的装修设计更加完善、减少变更及返工。
在真实模型基础上进行幕墙设计可以提高设计精度和施工质量。
(3) 施工检测及验收
BIM模型可以指导施工，三维扫描模型可以描述真实情况，将两者进行对比，不仅可以发现施工偏差，还可以检测施工质量。
实际施工模型与设计BIM模型对比，可以检查施工偏差情况。
施工偏差及施工质量分析数据一目了然。
8. 工程存档及展示
在工程建设当中，有很多工程存档及项目展示的需要，采用三维激光扫描技术可以全面对工程进行存档，全方位对工程进行展示，满足工程后期结算、索赔，以及对样板工程进行展示的需要。
9. 钢结构检测
采用三维扫描技术将复杂零部件的三维尺寸精确进行扫描，并将得到的点云与设计模型做精确地三维偏差分析，从而分析出零部件与设计模型的偏差，检测制作质量。
无接触式自动测量，高效快捷。
海量三维真彩色点云数据，即便是复杂异形钢构件也可全面测量记录。
毫米级测量精度，保证检测结果准确，采用色谱图反映实际制造成果与设计模型间偏差，显示更加全面直观。
10. 公路改扩建测量
在公路改扩建工程中，对已有旧路占地边线、路基、路面、桥涵的测量和现状描述对设计过程中的参考与决策尤为重要。采用车载激光扫描测量系统，每秒百万点的测量速率，40-60公里每小时的行驶速度，可快速获得路面点坐标信息及道路两侧地形情况。数据获取的质量和有效性高于传统的人工采集。
通过先进算法进行点云解算，点云精度可达5cm，满足公路改扩建测量精度要求。
成果丰富。海量点云可提取车道线，生成公路横断面、地形图等成果。
三、电力管理领域
对已建成的电力网络，需要有效地对其进行巡线管理，以确保电力的安全输送。
多平台激光雷达系统具有快速获取高精度激光点云和高分辨率数码影像的优点，可以获得输电线路相关距离测量的数据，适用于对新建线路的走向选择设计、对已建线路的危险点巡线检查、线路资产管理以及各种专业分析。
以高精度、高分辨率正射影像和激光点云数据为基础，结合架空送电线路设计业务需求，实现线路路径优化设计、杆塔优化设计的一体化全流程应用。基于剖面进行塔位优化，根据塔位坐标数据、塔基断面数据对线路各种指标进行统计分析。
利用无人机激光雷达系统获取的高精度点云可以检测建筑物、植被、交叉跨越等对线路的距离是否符合运行规范,线间距是否满足安全运行的要求；同时相机获取的高清晰度的影像，可以让巡检人员在室内进行线路设施设备和通道异常的判别。根据分类得到的电力线、植被和地面等分类的点云，可以计算出靠近电力线的植被并标记出来，可以起到预警的效果。
通过采集的高精度激光点云和高分辨率数码影像数据，处理成DOM、DEM，结合分类后的点云，可以实现电力线路三维建模，恢复线路走廊地形地貌、地表附着物(树木、建筑等)、线路杆塔三维位置和模型等，辅以线路设施设备参数录入，可实现线路资产管理。
四、影视制作领域
在影视拍摄中，一些特殊的场景和道具无法进行实拍，或者在一些大型动画的制作中，采用三维激光扫描技术对场景或道具进行扫描、建模，然后利用计算机进行后期制作，在大大减少人力投入的同时，效果也更显逼真。
五、结语
三维激光扫描技术的应用远不仅限于以上场景，由于与真实三维世界高度契合，符合大数据时代的技术发展趋势，三维激光扫描技术应用必定在相关领域中快速发展、大展身手，让我们拭目以待......