三維掃描儀的用途是創建物體幾何表面的點云（pointcloud），這些點可用來插補成物體的表面形狀，越密集的點云可以創建更精確的模型（這個過程稱做三維重建）。若掃描儀能夠獲取表面顏色，則可進一步在重建的表面上粘貼材質貼圖，亦即所謂的材質印射（texturemapping）。三維掃描儀可類比為照相機，它們的視線范圍都呈現圓錐狀，信息的搜集皆限定在一定的范圍內。兩者不同之處在于相機所抓取的是顏色信息，而三維掃描儀測量的是距離。由于測得的結果含有深度信息，因此常以深度視頻（depthimage）或距離視頻（rangedimage）稱之。經過向量場的積分后即可得到三維模型。揚州微型高精度便攜式三坐標產業

色度成形法（ShapefromShading）早期由B.K.P.Horn等學者提出，使用視頻像素的亮度值代入預先設計之色度模型中求解，方程式之解即深度信息。由于方程組中的未知數多過限制條件，因此須借由更多假設條件縮小解集之范圍。例如加入表面可微分性質（differentiability）、曲率限制（curvatureconstraint）、光滑程度（smoothness）以及更多限制來求得精確的解。此法之后由Woodham派生出立體光學法。立體光學法（PhotometricStereo）為了彌補光度成形法中單張照片提供之信息不足，立體光學法采用一個相機拍攝多張照片，這些照片的拍攝角度是相同的，其中的差別是光線的照明條件。**簡單的立體光學法使用三盞光源，從三個不同的方向照射待測物，每次*打開一盞光源。拍攝完成后再綜合三張照片并使用光學中的完美漫射（perfectdiffusion）模型解出物體表面的梯度向量（gradients），經過向量場的積分后即可得到三維模型。此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面（Lambertiansurface）的物體。無錫特殊高精度便攜式三坐標互惠互利借助人類視覺系統之獨特性能，輔助完成重建程序。

三角測距（Triangulation）三角測距3D激光掃描儀，也是屬于以激光光去偵測環境情的主動式掃描儀。相對于飛時測距法，三角測距法3D激光掃描儀發射一道激光到待測物上，并利用攝影機查找待測物上的激光光點。隨著待測物（距離三角測距3D激光掃描儀）距離的不同，激光光點在攝影機畫面中的位置亦有所不同。這項技術之所以被稱為三角型測距法，是因為激光光點、攝影機，與激光本身構成一個三角形。在這個三角形中，激光與攝影機的距離、及激光在三角形中的角度，是我們已知的條件。透過攝影機畫面中激光光點的位置，我們可以決定出攝影機位于三角形中的角度。這三項條件可以決定出一個三角形，并可計算出待測物的距離。在很多案例中，以**形激光條紋取代單一激光光點，將激光條紋對待測物作掃描，大幅加速了整個測量的進程。NationalResearchCouncilofCanada是致力于研發三角測距激光掃描技術的協會之一（1978）。

立體視覺法（Stereoscopic）傳統的立體成像系統使用兩個放在一起的攝影機，平行注視待重建之物體。此方法在概念上，類似人類借由雙眼感知的視頻相疊推算深度[1]（當然實際上人腦對深度信息的感知歷程復雜許多），若已知兩個攝影機的彼此間距與焦距長度，而截取的左右兩張圖片又能成功疊合，則深度信息可迅速推得。此法須仰賴有效的圖片像素匹配分析（correspondenceanalysis），一般使用區塊比對（blockmatching）或對極幾何（epipolargeometry）算法達成。使用兩個攝影機的立體視覺法又稱做雙眼視覺法（binocular），另有三眼視覺（trinocular）與其他使用更多攝影機的延伸方法。色度成形法（ShapefromShading）早期由B.K.P.Horn等學者提出，使用視頻像素的亮度值代入預先設計之色度模型中求解，方程式之解即深度信息。由于方程組中的未知數多過限制條件，因此須借由更多假設條件縮小解集之范圍。例如加入表面可微分性質（differentiability）、曲率限制（curvatureconstraint）、光滑程度（smoothness）以及更多限制來求得精確的解。此法之后由Woodham派生出立體光學法。此法并不適用于光滑而不近似于朗伯表面（Lambertian surface）的物體。

以**形激光條紋取代單一激光光點，將激光條紋對待測物作掃描，大幅加速了整個測量的進程。NationalResearchCouncilofCanada是致力于研發三角測距激光掃描技術的協會之一（1978）。手持激光（HandholdLaser）手持激光掃描儀透過上述的三角形測距法建構出3D圖形：透過手持式設備，對待測物發射出激光光點或線性激光光。以兩個或兩個以上的偵測器（電耦組件或位置感測組件）測量待測物的表面到手持激光產品的距離，通常還需要借助特定引用點－通常是具黏性、可反射的貼片－用來當作掃描儀在空間中定位及校準使用。這些掃描儀獲得的數據，會被導入電腦中，并由軟件轉換成3D模型。手持式激光掃描儀，通常還會綜合被動式掃描（可見光）獲得的數據（如待測物的結構、色彩分布），建構出更完整的待測物3D模型。因為大約3.3皮秒（picosecond；微微秒）的時間，光信號就走了1毫米。南京推廣高精度便攜式三坐標發展現狀

搜集各角度之輪廓線后即可“刻劃”成三維模型。揚州微型高精度便攜式三坐標產業

三維掃描儀分類為接觸式（contact）與非接觸式（non-contact）兩種，后者又可分為主動掃描（active）與被動掃描（passive），這些分類下又細分出眾多不同的技術方法。使用可見光視頻達成重建的方法，又稱做基于機器視覺（vision-based）的方式，是***機器視覺研究主流之一。接觸式掃描接觸式三維掃描儀透過實際觸碰物體表面的方式計算深度，如座標測量機（CMM,CoordinateMeasuringMachine）即典型的接觸式三維掃描儀。此方法相當精確，常被用于工程制造產業，然而因其在掃描過程中必須接觸物體，待測物有遭到探針破壞損毀之可能，因此不適用于高價值對象如古文物、遺跡等的重建作業。此外，相較于其他方法接觸式掃描需要較長的時間，現今**快的座標測量機每秒能完成數百次測量，而光學技術如激光掃描儀運作頻率則高達每秒一萬至五百萬次。揚州微型高精度便攜式三坐標產業

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