陈 涛 刘桂昌 张 倩 魏 朗

(长安大学汽车学院交通部汽车运输安全保障技术重点实验室，陕西 西安 710064)

0 引言

目前，便携式三维扫描仪的应用非常广泛，主要用于逆向工程、实物拍摄、创建产品的三维模型和有限元分析的数据捕捉等。这些领域对三维扫描仪的数据精度和分辨率精度都有很高的要求，因此，在选用扫描仪时必须确认其精度和分辨率，才能获得满意的三维数据模型[1]。

随着扫描仪技术的日趋成熟，尚缺少与便携式激光扫描仪分辨率指标相关的国际或国家标准出台。国内外对分辨率的研究主要倾向于对分辨率影响因素的研究。如通过对比不同种类扫描仪测试结果来分辨扫描仪分辨率优劣[2]，分析扫描仪扫描距离和角度对扫描仪分辨率的影响[3－4]，以及利用计算公式来计算一定面积上点云的密度与扫描仪分辨率间的关系[5]。但通过研究扫描仪分辨率的影响因素，仍不能给出一个简单、直观、可操作的仪器使用判别方法。本文在进行大量试验的基础上，借助科学的统计方法，给出了一种可行的方案。

1 测试方法

1.1 三维扫描仪的结构原理

便携式的激光扫描仪扫描系统主要由扫描仪、控制器和电源供应系统三部分组成。激光扫描仪本身主要包括激光测距系统和激光扫描系统，同时，也集成了CCD以及仪器内部控制和校正等系统[6]。

三维激光扫描仪所采用的最基本的方法有飞行时间法(time of flying，ToF)和三角测量法。飞行时间法利用激光发射到接收之间的时间延迟来计算距离。……