三維掃描儀逆向工程CAD 技術(shù)一般以數(shù)字化測(cè)量設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)為原始信息來源。只有在得到要逆向的實(shí)體的表面三維信息，才能實(shí)現(xiàn)后面的工作，如模型的檢測(cè)，復(fù)雜曲面的建模、評(píng)價(jià)、改進(jìn)和制造。而逆向工程測(cè)量方法的好壞直接影響到對(duì)被測(cè)實(shí)體描述的精確、完整程度，影響到數(shù)字化實(shí)體幾何信息的速度，進(jìn)而影響到重構(gòu)的CAD 曲面、實(shí)體模型的質(zhì)量，并最終影響到整個(gè)工程的進(jìn)度和質(zhì)量。因此，逆向工程在整個(gè)逆向工程的鏈條中，處于整個(gè)工程的開始，因此是整個(gè)工程的基礎(chǔ)，也是逆向工程技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)部分。
    三維掃描儀的數(shù)據(jù)采集方法即三維表面數(shù)據(jù)采集方法可以分為接觸式和非接觸式兩大類。接觸式逆向工程測(cè)量方法包括：坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（Coordinate Measuring Machine，CMM）和層析法。非接觸式逆向工程測(cè)量方法包括：光學(xué)測(cè)量、超聲波測(cè)量、電磁測(cè)量等方法。各種測(cè)量方法，坐標(biāo)測(cè)量機(jī)（Coordinate Measuring Machine，CMM）是一種大型精密的三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x器，可以對(duì)具有復(fù)雜形狀的工件的空間尺寸進(jìn)行測(cè)量。CMM 一般采用觸發(fā)式接觸測(cè)量頭，一次采樣只能獲取一個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。CMM 由英國(guó)Ferranti 公司早在50 年代就開始研制，德國(guó)Zeiss 公司于1973 年推出UMM500 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。70 年代末期，Zeiss 公司研制出氣浮導(dǎo)軌(空氣軸承)，采用花崗巖材料作為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的工作臺(tái)、橫梁和主軸，簡(jiǎn)化了CMM 的機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。當(dāng)前國(guó)際上較有名的CMM 制造廠商還有意大利的DEA 公司、美國(guó)的Brown-Sharpe 公司、英國(guó)的ZK 公司。
    三維掃描儀的數(shù)據(jù)采集方法在九十年代初，英國(guó)Renishaw 公司研制出一種三維力一位移傳感的掃描測(cè)量頭,該測(cè)頭可以在工件上滑動(dòng)測(cè)量,連續(xù)獲取表面的坐標(biāo)信息,掃描速度可達(dá)8 米/秒，數(shù)字化速度最高可達(dá)500 點(diǎn)/秒，精度約為0.03mm。這種測(cè)頭價(jià)格昂貴，目前尚未在CMM上廣泛采用。CMM 主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，適應(yīng)性強(qiáng)，但接觸式測(cè)頭測(cè)量的致命弱點(diǎn)就是測(cè)量速度太慢，測(cè)量效率太低，而且對(duì)一些軟質(zhì)表面無法進(jìn)行測(cè)量。所以，對(duì)于響應(yīng)快速制造有點(diǎn)力不從心。干涉法是通過測(cè)量?jī)墒喔晒獾墓獬滩顏碛?jì)算物體的高度分布,測(cè)量精度相當(dāng)高,但測(cè)量范圍小,抗干擾能力弱,不適合測(cè)量凹凸變化大的復(fù)雜曲面。激光衍射法的情況與干涉法基本相同。層析法是近年來發(fā)展的一種逆向工程技術(shù)，將研究的零件原形填充后，采用逐層銑削和逐層光掃描相結(jié)合的方法獲取零件原形不同位置截面的內(nèi)外輪廓數(shù)據(jù)，并將其組合起來獲得零件的三維數(shù)據(jù)。層析法的優(yōu)點(diǎn)在于任意形狀，任意結(jié)構(gòu)零件的內(nèi)外輪廓進(jìn)行測(cè)量，但測(cè)量方式是破壞性的。
    基于光學(xué)三角型原理的激光掃描法這種測(cè)量方法根據(jù)光學(xué)三角型測(cè)量原理，以激光作為光源，其結(jié)構(gòu)模式可以分為光點(diǎn)、單線條、多光條等，將其投射到被測(cè)物體表面，并采用光電敏感元件在另一位置接收激光的反射能量，根據(jù)光點(diǎn)或光條在物體上成像的偏移，通過被測(cè)物體基平面、像點(diǎn)、象距等之間的關(guān)系計(jì)算物體的深度信息。此方法已經(jīng)成熟,目前已走向?qū)嵱?。如果采用線光源,激光掃描測(cè)量方法可以達(dá)到很高的測(cè)量速度。英國(guó)3ＤＳＣＡＮＮＥＲ公司生產(chǎn)的ＲＥＶＥＲＳＡ激光測(cè)頭掃描速度達(dá)15000 點(diǎn)/秒,在精度上達(dá)到了0.025mm。
    基于相位偏移測(cè)量原理的莫爾條紋測(cè)量方法將光柵條紋投射到被測(cè)物體表面，光柵條紋受物體表面形狀的調(diào)制，其條紋間的相位關(guān)系會(huì)發(fā)生變化，數(shù)字圖像處理的方法解析出光柵條紋圖像的相位變化量來獲取被測(cè)物體表面的三維信息。距離法是利用光線飛行的時(shí)間來計(jì)算距離,常采用激光和脈沖光束。比較典型的應(yīng)用就是電子經(jīng)緯儀交繪測(cè)量法。這種方法測(cè)速慢,工作量大,測(cè)量相當(dāng)困難,但可以測(cè)很大的物體。基于工業(yè)CT 斷層掃描圖像法對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行斷層截面掃描，以X 射線的衰減系數(shù)為依據(jù)，經(jīng)處理重建斷層截面圖像，根據(jù)不同位置的斷層圖像可建立物體的三維信息。該方法可以對(duì)被測(cè)物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和形狀進(jìn)行無損測(cè)量。該方法造價(jià)高，測(cè)量系統(tǒng)的空間分辨率低，獲取數(shù)據(jù)時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備體積大。美國(guó)LLNL 實(shí)驗(yàn)室研制的高分辨率ICT 系統(tǒng)測(cè)量精度為0.01mm。
    非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀又名立體視覺測(cè)量方法測(cè)量是目前最為先進(jìn)的逆向工程技術(shù)的數(shù)據(jù)采集方法，根據(jù)同一個(gè)三維空間點(diǎn)在不同空間位置的兩個(gè)（多個(gè)）攝像機(jī)拍攝的圖像中的視差，以及攝像機(jī)之間位置的空間幾何關(guān)系來獲取該點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀測(cè)量方法可以對(duì)處于兩個(gè)（多個(gè)）攝像機(jī)共同視野內(nèi)的目標(biāo)特征點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，而無須伺服機(jī)構(gòu)等掃描裝置。非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀測(cè)量技術(shù)關(guān)鍵是空間特征點(diǎn)在多幅數(shù)字圖像中提取與匹配的精度與準(zhǔn)確性等問題。非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀有空間編碼的特征的結(jié)構(gòu)光投射到被測(cè)物體表面制造測(cè)量特征的方法有效解決了測(cè)量特征提取和匹配的問題，結(jié)構(gòu)光投影測(cè)量法被認(rèn)為是目前三維形狀測(cè)量中最好的方法,它的原理是將具有一定模式的光源,如柵狀光條投射到物體表面,然后用兩個(gè)鏡頭獲取不同角度的圖像,通過圖像處理的方法得到整幅圖像上像素的三維坐標(biāo),這種非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀方法具有速度快、無需運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。德國(guó)GOM 公司的Atos 光學(xué)掃描測(cè)量系統(tǒng)可以在1min 內(nèi)完成一幅包括430000 點(diǎn)的圖像測(cè)量,精度可達(dá)0.03mm。但它仍然存在著圖像獲取和處理時(shí)間長(zhǎng)、測(cè)量量程短等問題。但是隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展和相應(yīng)的一些算法的發(fā)展，相信這項(xiàng)技術(shù)的問題會(huì)很快得到解決，因此面結(jié)構(gòu)投影測(cè)量技術(shù)是目前國(guó)際上爭(zhēng)相發(fā)展的一種測(cè)量技術(shù)，也是最有前途的一種測(cè)量技術(shù)之一。目前國(guó)內(nèi)也在國(guó)外非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，制作的非接觸式機(jī)構(gòu)光三維掃描儀在各類參數(shù)都超越了國(guó)外同等設(shè)備，具體請(qǐng)察看精易迅非接觸式結(jié)構(gòu)光三維掃描儀。