三維掃描儀的數(shù)據(jù)采集方法即三維表面數(shù)據(jù)采集方法可以分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式測量方法包括：坐標測量機（Coordinate   Measuring   Machine，CMM）和層析法。非接觸式測量方法包括：光學(xué)測量、超聲波測量、電磁測量等方法。各種測量方法，坐標測量機（Coordinate   Measuring   Machine，CMM）是一種大型精密的三坐標測量儀器，可以對具有復(fù)雜形狀的工件的空間尺寸進行測量。CMM一般采用觸發(fā)式接觸測量頭，一次采樣只能獲取一個點的三維坐標值。CMM由英國Ferranti公司早在50年代就開始研制，德國Zeiss公司于1973年推出UMM500三坐標測量機。70年代末期，Zeiss公司研制出氣浮導(dǎo)軌（空氣軸承），采用花崗巖材料作為三坐標測量機的工作臺、橫梁和主軸，簡化了CMM的機械結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。當(dāng)前上較有名的CMM制造廠商還有意大利的DEA公司、美國的Brown-Sharpe公司、英國的ZK公司。
　　
　　三維掃描儀的數(shù)據(jù)采集方法在九十年代初，英國Renishaw公司研制出一種三維力一位移傳感的掃描測量頭,該測頭可以在工件上滑動測量,連續(xù)獲取表面的坐標信息,掃描速度可達8米/秒，數(shù)字化速度zui高可達500點/秒，精度約為0.03mm。這種測頭價格昂貴，目前尚未在CMM上廣泛采用。CMM主要優(yōu)點是測量精度高，適應(yīng)性強，但接觸式測頭測量的致命弱點就是測量速度太慢，測量效率太低，而且對一些軟質(zhì)表面無法進行測量。所以，對于響應(yīng)快速制造有點力不從心。干涉法是通過測量兩束相干光的光程差來計算物體的高度分布,測量精度相當(dāng)高,但測量范圍小,抗*力弱,不適合測量凹凸變化大的復(fù)雜曲面。激光衍射法的情況與干涉法基本相同。層析法是近年來發(fā)展的一種技術(shù)，將研究的零件原形填充后，采用逐層銑削和逐層光掃描相結(jié)合的方法獲取零件原形不同位置截面的內(nèi)外輪廓數(shù)據(jù)，并將其組合起來獲得零件的三維數(shù)據(jù)。層析法的優(yōu)點在于任意形狀，任意結(jié)構(gòu)零件的內(nèi)外輪廓進行測量，但測量方式是破壞性的?；诠鈱W(xué)三角型原理的激光掃描法這種測量方法根據(jù)光學(xué)三角型測量原理，以激光作為光源，其結(jié)構(gòu)模式可以分為光點、單線條、多光條等，將其投射到被測物體表面，并采用光電敏感元件在另一位置接收激光的反射能量，根據(jù)光點或光條在物體上成像的偏移，通過被測物體基平面、像點、象距等之間的關(guān)系計算物體的深度信息。此方法已經(jīng)成熟,目前已走向?qū)嵱?。如果采用線光源,激光掃描測量方法可以達到很高的測量速度。英國3ＤＳＣＡＮＮＥＲ公司生產(chǎn)的ＲＥＶＥＲＳＡ激光測頭掃描速度達15000點/秒,在精度上達到了0.025mm。
　　
　　基于相位偏移測量原理的莫爾條紋測量方法將光柵條紋投射到被測物體表面，光柵條紋受物體表面形狀的調(diào)制，其條紋間的相位關(guān)系會發(fā)生變化，數(shù)字圖像處理的方法解析出光柵條紋圖像的相位變化量來獲取被測物體表面的三維信息。距離法是利用光線飛行的時間來計算距離,常采用激光和脈沖光束。比較典型的應(yīng)用就是電子經(jīng)緯儀交繪測量法。這種方法測速慢,工作量大,測量相當(dāng)困難,但可以測很大的物體。基于工業(yè)CT斷層掃描圖像法對被測物體進行斷層截面掃描，以X射線的衰減系數(shù)為依據(jù)，經(jīng)處理重建斷層截面圖像，根據(jù)不同位置的斷層圖像可建立物體的三維信息。該方法可以對被測物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和形狀進行無損測量。該方法造價高，測量系統(tǒng)的空間分辨率低，獲取數(shù)據(jù)時間長，設(shè)備體積大。美國LLNL實驗室研制的高分辨率ICT系統(tǒng)測量精度為0.01mm。
　　
　　非接觸式機構(gòu)光三維掃描儀又名立體視覺測量方法測量是目前zui為*的技術(shù)的數(shù)據(jù)采集方法，根據(jù)同一個三維空間點在不同空間位置的兩個（多個）攝像機拍攝的圖像中的視差，以及攝像機之間位置的空間幾何關(guān)系來獲取該點的三維坐標值。非接觸式機構(gòu)光三維掃描儀測量方法可以對處于兩個（多個）攝像機共同視野內(nèi)的目標特征點進行測量，而無須伺服機構(gòu)等掃描裝置。非接觸式機構(gòu)光三維掃描儀測量技術(shù)關(guān)鍵是空間特征點在多幅數(shù)字圖像中提取與匹配的精度與準確性等問題。非接觸式機構(gòu)光三維掃描儀有空間編碼的特征的結(jié)構(gòu)光投射到被測物體表面制造測量特征的方法有效解決了測量特征提取和匹配的問題，結(jié)構(gòu)光投影測量法被認為是目前三維形狀測量中的方法,它的原理是將具有一定模式的光源,如柵狀光條投射到物體表面,然后用兩個鏡頭獲取不同角度的圖像,通過圖像處理的方法得到整幅圖像上像素的三維坐標,這種非接觸式機構(gòu)光三維掃描儀方法具有速度快、無需運動平臺的優(yōu)點。德國GOM公司的Atos光學(xué)掃描測量系統(tǒng)可以在1min內(nèi)完成一幅包括430000點的圖像測量,精度可達0.03mm。但它仍然存在著圖像獲取和處理時間長、測量量程短等問題。但是隨著計算機軟硬件的發(fā)展和相應(yīng)的一些算法的發(fā)展，相信這項技術(shù)的問題會很快得到解決，因此面結(jié)構(gòu)投影測量技術(shù)是目前上爭相發(fā)展的一種測量技術(shù)，也是zui有前途的一種測量技術(shù)之一。
　　
　　1.激光點掃描的精度理論上相對其他來說可以做的zui高。誤差幾個微米。實際產(chǎn)品也有，目前于國外產(chǎn)品。國內(nèi)還沒有做成產(chǎn)品的，其主要用途是應(yīng)用于高精度測量，如三座標測量機。而在逆向抄數(shù)行業(yè)，多數(shù)的逆向抄數(shù)行業(yè)還沒有用到。因為其整體配套價格昂貴，但測量速度比三座標接觸式打點的測量方式要快。主要應(yīng)用于大型企業(yè)或高精密要求的企業(yè)。
　　
　　2.激光線掃描的精度比點掃描的低。國內(nèi)的目前可達到0.01mm。如青島恒準的掃描頭系統(tǒng)，校準精度zui高為:0.015mm。（加掛在普通雕刻機）。一般國產(chǎn)同類產(chǎn)品的精度，實際均在0.05mm左右。而且國內(nèi)目前仍在保持研發(fā)和生產(chǎn)激光線掃描儀的單位，已經(jīng)非常少了。
　　
　　當(dāng)然，一般的逆向掃描需求精度也不是非常高，目前而言，國內(nèi)逆向工程掃描行業(yè)多用的是激光線掃描原理的機器。在如手機類等工業(yè)產(chǎn)品行業(yè)，0.05mm的精度也足夠了。但隨著工藝及技術(shù)水平的發(fā)展，及基于該種掃描儀的應(yīng)用經(jīng)驗。國內(nèi)逆向工程行業(yè)對該種掃描儀的精度的要求也有提高，并對精度的穩(wěn)定性要求也越來越高。
　　
　　3.激光照相式（結(jié)構(gòu)光）的三維掃描機，測量范圍幾米到十幾米。國外比較代表性的是ATOS的，一套系統(tǒng)價格百萬以上。但目前國內(nèi)有北京天遠等國產(chǎn)的機器出來。對與大面積的掃描。相對來說，其精度也夠用?；旧洗祟惍a(chǎn)品綜合精度在0.1mm左右，如卡車車頭、火箭整流罩、列車車頭、壁畫、等等。該類產(chǎn)品適用于大型產(chǎn)品的快速測量。
　　
　　4.需要指出的是，前幾年在江浙一帶許多民營企業(yè)用國產(chǎn)懸臂三坐標來測量或?qū)ζ嚵慵瓟?shù)。由于國產(chǎn)三坐標價格便宜，十幾萬左右，測量范圍也比較大，1米到2米左右，精度0.05mm--0.1mm左右，也很適合起步階段的民營企業(yè)使用。如汽車內(nèi)外飾件、塑料件、沖壓件等等。但隨著汽車產(chǎn)業(yè)的升級和技術(shù)標準的提高，客戶需求無論在測量精度上，測量軟件功能上，還是測量效率上，都有了新的提高。
　　
　　關(guān)于國產(chǎn)懸臂三坐標，目前生產(chǎn)廠家也提供懸臂三坐標加掛掃描頭系統(tǒng)的配套。國產(chǎn)懸臂三坐標的綜合測量精度，相對于拍照掃描儀的精度來說，精度及穩(wěn)定性相對要高些（這兩種產(chǎn)品均適合于大尺寸的掃描），總體價格又相對便宜，而且軟件功能也多，所以自2000年以來，該產(chǎn)品在逆向工程行業(yè)擁有一定*。
　　
　　5.目前還有一種情況，即橋式三座標加掛掃描頭系統(tǒng)（國產(chǎn)的橋式三坐標也有提供加掛配套），但對于一般產(chǎn)品造型需求來說，其成本太高（幾十萬）。對逆向工程行業(yè)來說，精度又太高。實際上，逆向工程行業(yè)的多數(shù)產(chǎn)品，并不需求如此高的精度（幾個微米）。
　　
　　6.需要指出的是，關(guān)于精度，精度有不同的驗收標準，所以數(shù)值也會不同。有用線性精度及空間精度表示的，也有單點球體測試表示的。不同的精度驗收方法，其zui后給出的數(shù)據(jù)也*不同，有的會相差十倍。而且，在單位換算方面，如有廠家用毫米表示的，也有的廠家用英寸表示的。所以，只看數(shù)據(jù)值，會有相當(dāng)?shù)拿曰笮?，甚至被無良商人誤導(dǎo)。這種情況在三座標行業(yè)的銷售中也時有發(fā)生。
　　
　　7.zui后，為支持國內(nèi)逆向工程行業(yè)的發(fā)展，我們給大家一個好消息是：我們恒準精機面對國內(nèi)逆向工程行業(yè)，推出了價格在10萬以內(nèi)的，測量精度在0.05mm左右的激光線掃描機，測量范圍從300mm到1000mm均可以滿足。歡迎大家詳細咨詢。（end）