三維激光掃描儀的主要構造是由一臺高速準確的激光測距儀， 配上一組可以引導激光并以均勻角速度掃描的反射棱鏡，能夠有效達到測距獲得點的坐標。三維激光掃描儀的種類有很多，無論掃描儀的類型如何， 這些設備的構造原理都是相似的。那么三維激光掃描儀的測距原理是什么呢？
激光測距儀主動發(fā)射激光， 同時接受由自然物表面反射的信號從而可以進行測距，針對每一個掃描點可測得測站至掃描點的斜距，再配合掃描的水平和垂直方向角，可以得到每一掃描點與測站的空間相對坐標。
如果測站的空間坐標是已知的，那么則可以求得每一個掃描點的三維坐標。以天河道云某型號三維激光掃描儀為例，該掃描儀是以反射鏡進行垂直方向掃描，水平方向則以轉動儀器來完成水平360度掃描，從而獲取三維點云數(shù)據(jù)。
地面型三維激光掃描系統(tǒng)工作原理： 三維激光掃描儀發(fā)射器發(fā)出一個激光脈沖信號，經(jīng)物體表面漫反射后， 沿幾乎相同的路徑反向傳回到接收器， 通過計算獲得點的坐標。
整個系統(tǒng)由地面三維激光掃描儀、 數(shù)碼相機、后處理軟件、 電源以附屬設備構成，它采用非接觸式高速激光測量方式， 獲取地形或者復雜物體的幾何圖形數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)。然后由后處理軟件對采集的點云數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)進行處理轉換成坐標系中的空間位置坐標或模型， 以多種不同的格式輸出， 滿足空間信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源和不同應用的需要。
目前階段，需要通過兩種類型的軟件才能使三維激光掃描儀發(fā)揮其功能：一類是掃描儀的控制軟件；另一類是數(shù)據(jù)處理軟件。前者通常是掃描儀隨機附帶的操作軟件，既可以用于獲取數(shù)據(jù)，也可以對數(shù)據(jù)進行相應處理，大家可以按照需求選擇相應的產(chǎn)品。
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