目录

1绪论.2

1.1课题研究背景和研究意义2

1.2三维激光扫描仪的研究现状简介4

1.3三维激光扫描仪的应用5

2激光三维扫描仪及数据采集原理5

2.1获取三维信息的方法5

2.2激光扫描系统分类.6

2.3三维光扫描系统的数据获取基本原理.7

2.4激光扫描方式.7

2.5激光测距原理.9

3系统硬件软件结构.10

3.1系统硬件构成和控制过程10

3.2三维扫描系统管理界面软件开发16

3.3数据采集处理介绍.26

4软件串口通信测试以及实验结果31

4.1建立串口通信测试环境32

4.2编写测试程序和仿真测距功能33

4.3运行测试软件结果.35

4.4实际物体扫描实验结果37

4.5实验总结以及数据采集的问题39

结论41

致谢43

参考文献.44
1    绪论 从激光的发明到现 在，激光在工业和 生活中逐渐起了重 要角色。然而，随 着传感器技术和计 算机技术的迅速发 展，设备成本因此 大大降低，使得激 光测距的三维扫描 技术开始渗透到各 个学科和领域并得 到重要地位。 就当 前时间对测量以及 通信的应用来看， 激光应为速度快、 稳定性好、可靠性 等都显得优势。在 测量领域中，激光 测距仪被定义为一 种非接触测量方法 ，所以方便性、安 全性、准确性都成 为它的特点。激光 测距仪在结合于机 械光学装置系统可 以提供对物体实现 非接触获取更多物 体信息，此系统定 义为激光扫描仪。 激光扫描的最主要 应用是获取物体表 面的信息，得到的 数据是二维数据也 可能是三维数据， 且得到的数据均为 云点集合数据。在 软件补助处理下， 可以应用表面重构 建构物体表面的形 状。在实际应用中 这种处理越来越普 遍，尤其是假体设 计、快速原型以及 逆向工程等领域。 激光三维扫描技术 的重要意义在于能 够将实物的立体信 息转换为计算机能 直接处理的数字信 号，为实物数字化 提供了相当方便快 捷的手段。本文将 就概括介绍利用激 光扫描的方法手段 、测距扫描仪的基 本结构、以及软件 编程上面的重点，源]自{优尔·~论\文}网·www.youerw.com/ 最后是对于点云处 理的一些主要概念 。在设计过程中， 特别注意的是建立 对激光三维扫描系 统的理解概念，在 已有平台上学习系 统硬件构成，其熟 悉在 Visual   Studio 上 编写应用管理界面 。为了方便快捷编 程，本文也将涉及 到如何使用Qt库 和 VTK库实现云 点显示和初步处理 方法。另，为了快 速编写测试软件以 及测试数据处理方 法，本文也会介绍 基于python 仿真程序模拟设备 转发信息并测试软 件中的功能。 关 于点云数据的后期 处理，比如：建网 、表面重构、噪声 处理、填补缺陷、 分割等技术，由于 涉及到大量的计算 机处理算法，本论 文只能提到一些概念，不当做为重点。