I.はじめに
最近備蓄の形状を測定するためのプロジェクトをやって、予備調査を通じて、最終的な決定は、レーザー及ぶ原則で測定することができます。三次元座標空間を測定+レーザスキャナを達成するためにヘッドを回転させることによって。二次元走査面を走査するレーザスキャナは、次にヘッドにより回転され、三次元点群空間が形成されています。予備的な調査研究によって、スキャナのコレクションの基本を整理するために、レーザースキャナの理解を深めます。
情報参考サイト：
https://www.sick.com/cn/zh/w/gcn_div08series/
http://www.gongkong.com/news/201703/357440.html
第二に、レーザスキャナの主なパラメータ
レーザスキャナの原理は、光学的手段を一定角度間隔（角度分解能）を回転レーザパルスが走査角度を形成するように全方向に放射され、連続的なレーザパルス出射レーザスキャナによって維持、飛行原理のパルス時間であります基準として2次元走査平面座標ラジアル。物体に対応する距離と角度データにスキャナによって指定されたオブジェクト位置情報。
レーザースキャナでプロジェクトを実行する前に、徐々にレーザースキャナのパラメータとアプリケーションを理解し、プロバイダを見つけ、情報検索を通じて、理解していません。スキャナの主なパラメータは、距離、測定精度、スキャン角度、スキャン周波数を走査しています。走査距離は時間のどのくらいの価値の反射率に依存することに注意は、いくつかの国内のレーザーセンサーパラメータは20％の反射率をマークしているがあります。材料の異なるレーザ面の反射率は、黒色オブジェクトの比較的低い反射率のように、異なっています。
走査距離
スキャン距離はレーザスキャナの最大距離を測定することが可能であり、このパラメータは、実際の使用環境の影響を受け。主な要因は、対象物の表面反射率、対象物の形状、周囲光等、製造業者は、一般的に10％の症例の90％の物体表面反射率でレーザスキャナの測定距離を示すであろう。
スキャン角度
走査角度が角度範囲を指し、すなわち、スキャナが覆うことができます。一般：70°... 360°
走査周波数
周波数を走査して第2のレーザスキャナ当たり走査数です。
スキャン角度分解能
角度分解能の二つの隣接するレーザービーム間の放射角度。
スキャン精度
スキャン精度は二つの式に分かれています：系統誤差と統計誤差。
- 系统误差是指激光扫描仪多次测量的平均值与真值之间的误差；系统误差不能被完全消除，但可以通过预先的标定减小系统误差影响；
- 统计误差是指激光扫描仪多次测量的均方差；统计误差可以采用多次测量取均值减小；
三、激光测距的影响因素
1 物体表面反射率
被测目标物体表面反射率是关系到激光扫描仪测量能力的关键参数。而影响物体表面反射率的因素主要有物体表面颜色和表面类型（亚光，高亮，平滑，粗糙等）。我们通常定义柯达白板（Kodak white material）表面反射率为100%。
2 物体表面轮廓
被测物体表面还有一个关键因素影响激光扫描仪测量距离和效果：目标物体表面形状。
平面物体，大于光束直径全部能量从被测物返回
圆形物体，小于光束直径部分的能量从被测物反射回(1 echo) + 从背景反射 (1 echo) -> 多次回波multi echo -> 检测不稳定
平面物体, 小于光束直径 (边沿检测)，部分的能量从被测物反射回(1 echo) + 从背景反射 (1 echo) -> 多次回波multi echo -> 检测不稳定
高亮、光滑表面 -> 镜反射（反射角 = 入射角）
如果激光束入射角较小，就会造成激光束的反射光束不能返回到接收器。在该点的测量值就会显示为无物体，也就是数据丢失的情况。
如：高亮汽车漆、抛光的金属表面类似镜反射
亚光、光滑表面 -> 漫反射（全方向反射）
反射光分布在所有的方向上，光的强度分布类似于高斯曲面
当激光与物体表面成一定入射角，则反射能力会有相应的损失，入射角越小，返回扫描器的光越少，检测距离也就越近
亚光, 粗糙表面 -> 漫反射 （反射方向不确定）
反射可能向任意方向，由被测点实际形状确定。无规律性
如：块状的矿料等
反射板/反射胶贴 -> 反射板反射
几乎所有的激光都原路径返回扫描器
用于激光导航等应用
3 光斑直径（光斑大小 Beam diameter ）
激光扫描器所发出的激光光束， 光斑大小会随着距离的增加而增大（如手电筒发出的光）
下面列出一些常用LMS产品的光斑直径的计算公式：
LMS111 =距离(mm)×15mrad + 8mm
LMS511 HR=距离(mm)×4.67mrad+13.6mm
LMS511 SR=距离(mm)×11.9mrad+13.6mm
TiM3= 距离×22mrad+6.5mm
LD-LRS3110=距离(mm)×2.8mrad+40mm
例：LMS111在10米距离时光点直径：
10000mm×0.015+8mm=158mm
4 光点（测量点）间距 ( Beam distance )
相邻两个光点中心之间的距离。光点间距与测量距离成正比；同时，角度分辨率越大，光点间距也越大。
测量点间距L=Tan(a/2)*d*2
例如：
当角度分辨率为0.5 °，工作距离为10米时，
光点间距=Tan（ 0.5 °/2)*10m*2=8.72mm
5 最小检测物体体积(Minimum object size)
基于光斑直径和光点间距可以直接计算激光测量系统能测量的物体的最小尺寸。最小物体尺寸与测量距离成正比；
最小检测物体尺寸=光斑直径+光点间距
四、激光扫描仪工作模式
基于如上原理和技术，激光扫描仪可以实现以下两个功能：检测和测量
检测 Detection
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在扫描范围内，设置不同形状的保护区域
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(预设形状或任意形状）
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当有物体进入该区域时，输出信号
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可用于包括设备防撞、区域安防等
- 测量 Ranging
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在扫描角度范围内测量每个脉冲检测点
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输出位置数据 (极坐标角度及距离数据）
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可用于轮廓测量、导航等作用
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