三維掃描儀（3D scanner）是一種科學(xué)儀器，用于偵測并分析現實(shí)世界中物體或環(huán)境的形狀（幾何構造）與外觀(guān)數據（如顏色、表面反照率等性質(zhì)）。這些數據常被用來(lái)進(jìn)行三維重建計算，在虛擬世界中創(chuàng )建實(shí)際物體的數字模型。這些模型在工業(yè)設計、瑕疵檢測、逆向工程、機器人導引、地貌測量、醫學(xué)信息、生物信息、刑事鑒定、數字文物典藏、電影制片、游戲創(chuàng )作素材等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應用。

三維掃描儀工作原理

三維掃描儀的工作原理主要基于結構光掃描、激光掃描、三坐標等原理。

結構光掃描原理：通過(guò)投射特定的光模式（如條紋、點(diǎn)或網(wǎng)格）到物體表面，然后使用相機捕獲這些光模式在物體表面上的變形。通過(guò)對變形光模式的分析，計算出物體表面的三維信息。

激光掃描原理：激光掃描儀發(fā)射激光束到物體表面，然后接收反射回來(lái)的激光。通過(guò)測量激光發(fā)射和接收之間的時(shí)間差或角度變化，可以確定物體表面點(diǎn)到掃描儀的距離。

三坐標原理：三坐標測量機（CMM）由三個(gè)互相垂直的運動(dòng)軸X，Y，Z建立起一個(gè)直角坐標系，通過(guò)接觸式測量獲取物體的三維坐標數據。

（地面激光掃描儀測量原理，圖源網(wǎng)絡(luò )，侵刪）

三維掃描儀濾光片種類(lèi)

帶通濾光片或窄帶濾光片：允許特定波長(cháng)范圍內的光通過(guò)，而阻擋其他波長(cháng)的光。在三維掃描儀中，帶通濾光片通常用于增強特定波長(cháng)光的信號強度，從而提高掃描精度和可靠性。如果需要捕獲特定波長(cháng)范圍內的光信號，可以選擇使用窄帶濾光片；而如果通帶較寬或需要捕獲多個(gè)波段的光信號，則可以選擇使用帶通濾光片（寬帶濾光片）。

長(cháng)波通濾光片：允許長(cháng)于特定波長(cháng)的光通過(guò)，而阻擋短于該波長(cháng)的光。在紅外成像和紅外光譜分析中有廣泛應用。在紅外三維掃描儀中，長(cháng)波通濾光片可以確保只有紅外波段的光被捕獲，這對于在夜間或低光環(huán)境下進(jìn)行三維掃描非常有用。

偏振濾光片：允許特定偏振方向的光通過(guò)，而阻擋其他偏振方向的光。偏振濾光片可以消除物體表面的鏡面反射，提高圖像的清晰度和對比度。在需要消除表面反射或提高圖像質(zhì)量的場(chǎng)景中，如掃描玻璃、金屬或其他高反射率材料時(shí)，偏振濾光片可以顯著(zhù)提高掃描結果的質(zhì)量。

中性密度濾光片：均勻地減少所有波長(cháng)的光線(xiàn)強度，降低整個(gè)圖像的亮度。這種濾光片有助于在光線(xiàn)過(guò)強或需要控制曝光的情況下進(jìn)行三維掃描。在戶(hù)外或光線(xiàn)較強的環(huán)境中進(jìn)行三維掃描時(shí)，中性密度濾光片可以幫助調整光線(xiàn)強度，確保掃描結果不受光線(xiàn)干擾。