市面上的扫描仪种类有很多，其中大致分为主动式测量、被动式测量；其中点激光扫描仪，线激光扫描仪以及结构光扫描仪，其工作原理大体分为两种，三角测量原理以及基于三角测距原理为基础延伸出的主动投射固定编码结构光源并计算成像的结构光原理以及TOF飞行时间测量法。那么高精度三维扫描仪应用领域有哪些？

一、点激光、线激光三角测量原理

三角测量在三角学与几何学上是由测量目标点与固定基准线的已知端点的角度，测量目标的方法。

图一：点激光、线激光三角测量原理示意图

图一的采集原理主要应用于点激光、以及线激光产品。

1.传感器类产品：SmartRay、Gocator、基恩士等；

2.七轴关节臂产品：Faro、Hexagon、康卓奈斯关节臂、尼康关节臂等；

3.手持式三维扫描仪：Creaform、思看、中观、Archer等；

二、结构光原理

结构光是由一个投影仪以及CCD相机组成，用投影仪投射出固定的编码的光栅到被测物体上，CCD相机根据光栅的变化来计算出物体的空间位置（X，Y，Z）坐标，进而获取物体表面轮廓数据。

图二：结构光扫描仪原理示意图

图三：结构光成像过程

图二采集原理主要应用于结构光三维扫描仪产品。

1.传感器类：SmartRay、Gocator等；

2.拍照式产品：GOM、Faro、惠普、Breuckmann等；

3.手持式扫描仪：思看、中观、蜂鸟（编码结构光）等；

4.手机应用类：小米8（编码结构光）、苹果X（散斑结构光）；

图四：小米8（编码结构光）以及苹果X（散斑结构光）

三、激光飞行时间（TOF）原理

TOF是飞行时间，是传感器发出类似红外线的光，遇到物体反射后，传感器通过计算机光线发射和反射的时间相位差，来换算被测物体距离，以产生深度信息，再结合传统相机获物体表面的轮廓。

图四：TOF激光飞行时间过程

图四采集原理主要应用于大空间三维扫描仪产品以及手机产品。

大空间扫描仪：Surphaser、Faro、Trimble、Artec；

手机类：Vivo等

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高精度三维扫描仪应用领域

高精度三维扫描仪广泛应用于航空航天、汽车/轨道交通、机械制造、医疗康复、影视数字艺术、教学科研、文化遗产保护、3D打印、VR/AR等领域。

镁合金铸件检测

高精度三维扫描仪，可用于镁合金、铝合金零部件质量检测，进行复杂外形轮廓的公差分析、偏差标注，从而在产品开发和制造过程中起到推动作用。

目前汽车上有70多个零部件是由镁合金制造的，用得最多的有7种：仪表盘基座及转向管柱、座位框架、方向盘轴、发动机阀盖、进气歧管、车身。

由于汽车中控镁合金压铸件，有精加工结构，对于检测的精度要求高。采用高精度蓝光三维扫描仪，配合三维检测软件可快速、准确地完成首样检测和抽检。

检测的重点是镁合金压铸件的距离尺寸和形位公差。通过高精度三维扫描仪高效、快速地获取3D数模，导入检测软件与原始设计数据相拟合，可快速判断形变情况，镁合金压铸件偏差数据一目了然。

铝合金铸件尺寸检测

对铝合金T形管路进行外形轮廓尺寸检测，T形管路服役环境复杂，需喷涂提升耐久性。喷涂后会存在一些形变，需要检测和控制其在设计精度范围内。

使用高精度蓝光三维扫描仪，则可以快速、准确地完成T形管路直径变化测量工作。

使用高精度蓝光三维扫描仪，操作方便单人即可完成测量，快速准确获取完整3D数模，得到所需的各项准确尺寸，特别是涉及到客户关注的直径变化数据。

将扫描3D数据导入检测软件，进行对比测量，对客户关注位置的直径以及螺柱高度进行测量，并最终生成检测报告。

检测数据与偏差标注

镁合金、铝合金延展性佳，便于各种复杂造型设计。不管是镁合金零部件的三维检测，还是铝合金整体数据的快速获取，高精度三维扫描仪均可满足全尺寸测量需求。

手机外壳&曲面玻璃检测

手机外壳和曲面玻璃分布着孔和自由曲面，使用接触式测量方案难以全尺寸测量，且检测数据不可控。根据样品特征采用小幅面三维扫描仪进行扫描检测，可以全方位检测所有的孔位、自由曲面轮廓，数据完整且高效。

通讯结构件检测

光模块通讯结构件是通讯传输的重要组件，也是产品结构的装配件，在光模块产品生产组装中，需要做结构件尺寸测量、孔径测量、位置度检测等，确保产品质量。三维扫描技术可以实现总长总宽、内长内宽、位置度、平面度等尺寸检测，测量速度快，数据更完整。

手机中框检测

手机中框遍布安装孔，用于安装主板、电池等零件以及布线，需要对其进行全尺寸精密检测，保证手机整体品质，但手机中框孔位众多，尺寸小，接触式测量方式非常繁琐，使用XTOM工业级三维扫描仪可以实现高精度的测量需求。

手机后板检测

手机后盖板具有保护手机，美观时尚的特性，其尺寸等功能数据对手机的品质至关重要，品控要求也十分严格。手机后盖尺寸需测量长宽、弧度、R角、位置度等数据，XTOM工业级三维扫描仪可实现高精细度扫描，适用于手机后板生产质量监控。

来源：新拓三维、Scanner3D未来

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